本方案具有眾多優勢。首先,采用新型高效的活性炭,吸附床結構穩定、合理,吸附效果大幅度提升其次,通過金屬鉑開展催化燃燒,將有機廢氣分解為無毒無害的H2O與CO2,實現高效的徹底凈化;再次,燃燒過程溫度較低、安全,燃燒過程產生的熱量可以循環使用,熱量損失較少,能耗大幅度降低;最后,系統設備的設計安裝采用多種措施來杜絕安全隱患,操作簡單,便于后期的使用和管理。
3各個組成模塊的操作方法
3.1漆霧過濾器
噴漆廢氣主要出現在工件涂抹的噴漆工作臺,高壓空氣噴射的油漆很多停留在工件上,其他都隨廢氣排,變成漆霧。這些漆霧粉塵含量較低,顆粒較小,絕大部分直徑小于10mm。如果不處理會很快堵塞活性炭的微孔,使其失去原有的功能。因此,噴漆廢氣必須先進行粗過濾處理。
3.2吸附劑的選擇與參數設定
活性炭具有比表面大、吸附能力強以及成本較低等優勢,它是目前VOCs污染常見的吸附劑。粉末狀態的活性炭更換不方便,活性炭纖維含有規則的微孑L結構,具有較大的吸附容量,同時容易脫落,成本較高。蜂窩狀的活性炭風速高,阻力小,可以應用到大風量的低濃度廢氣吸附中。本文選擇蜂窩狀活性炭,吸附床的結構采用的為抽屜式的組裝模式,便于使用時的填裝與拆卸。
3.3催化燃燒設計
3.3.1換熱器
換熱器的結構較為復雜,為了降低生產成本,方便后續安裝,本文采用結構較為簡單的固定式管板式換熱器,冷氣體走殼體,熱氣體走管程。
3.3.2電加熱室
在本方案中,加熱室僅僅提供開機時預熱氣體需要的熱量,苯催化燃燒后有大量的預熱可以利用,因此需要的熱功率較低,通過電加熱即可,不需要天然氣或液化石油氣的額外加熱。
3.3.3保溫模塊的處理
催化燃燒一體化設備內部的溫度遠遠高于常溫,需要增加保溫處理避免對工作人員造成傷害。保溫利用的保溫棉采用的材料為硅酸鋁纖維氈,依據燃燒室可能出現的最高溫度400oC來設計,保溫棉的厚度取值為64mm。
3.4阻火器的設計
阻火器是由許多細小通道或孑L隙組成的,當火焰進入這些細小通道后就形成許多細小的火焰流。由于通道或孔隙的傳熱面積很大,火焰通過通道壁進行熱交換后,溫度下降,到一定程度時火焰即熄滅。阻火器是用來阻止燃燒的氣體或者是易燃性液體蒸發火焰蔓延的設備,在VOCs催化燃燒的反應器中,如果有火星的話會引發氣體火焰出現進而促使整個管網燃燒,所以阻火器的作用較大。阻火器的殼體尺寸大小與流體阻力有直接關系,通常殼體直徑為配合使用的管道直徑的4倍左右,即D=4d。本文依據規范設計,利用明火開口端和閉口端進行點火,本方案采用無火燃燒方式,如果依據D=4d的話,阻火器會過大,依據實際的操作需求,本文設計的數據取值為D=2d,角度為60o。阻火器采用的為1mm不銹鋼,管道直徑為500mm×200mm,擴散的角度為60o,殼體前半部分的高度取值為250×sin60o=433mm。
4結語
本方案采用吸附一催化燃燒法處理噴漆廢氣,首先利用過濾器去除漆霧,之后通過系統控制,利用蜂窩狀活性炭吸附床對其開展連續吸附,同時對吸附飽和的活性炭開展脫附。通過80%熱風吹脫的作用,將大風量、低濃度的有機廢氣濃縮為小風量、高濃度的有機廢氣,同時利用催化燃燒室將有機氣體轉化為CO2以及H2O,并保持穩定的自燃燒。實踐證明,這種處理模式同傳統的工藝相比,具有凈化效率高、無二次污染以及運行成本低等優勢。
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