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vocs有機(jī)廢氣設(shè)備

作者:小編 發(fā)布時(shí)間:2022-08-01 17:43:10點(diǎn)擊:

  vocs有機(jī)廢氣設(shè)備,含苯乙烯VOCs廢氣治理

  摘要:在聚脂類絕緣漆烘烤成膜的過(guò)程中,活性稀釋劑苯乙烯以氣體狀態(tài)釋出,成為帶惡臭、 ** 性氣味的VOCs廢氣,對(duì)大氣環(huán)境造成污染。采用吸附—催化燃燒綜合凈化工藝對(duì)該廢氣進(jìn)行治理,實(shí)踐證明是可行的。文章通過(guò)一個(gè)工程實(shí)例介紹了該凈化工藝的工藝路線、設(shè)備參數(shù)和運(yùn)行情況,并說(shuō)明其特點(diǎn)以及注意事項(xiàng)。

  關(guān)鍵詞:苯乙烯,VOCs,活性炭吸附,催化燃燒,廢氣治理,vocs有機(jī)廢氣設(shè)備

  1 前言

  近年來(lái),我國(guó)已成為家電、電子原件、玩具(包括電動(dòng)玩具)的全球供應(yīng)商,其中珠三角的出口份額占全國(guó)的大部分。在電器絕緣漆的使用上,由于聚脂類絕緣漆具有涂膜光澤高、色彩鮮艷、保光性強(qiáng)、耐水、耐溶劑、耐磨性好、耐腐蝕、電絕緣性優(yōu)良的優(yōu)點(diǎn),已日漸成為漆包線、電機(jī)、電器的絕緣漆的主流。聚脂漆是以聚酯樹脂為主要成膜物質(zhì)的涂料。聚酯樹脂是用多元醇和多元酸縮聚而成的高分子化合物,可分為飽和樹脂與不飽和樹脂兩類,后者具有代表性。以不飽和聚酯樹脂作為主要成膜物質(zhì)的涂料是以活性稀釋劑(如苯乙烯)作為稀釋劑,屬無(wú)溶劑漆,固體分為100%,一次施工可獲得較厚的漆膜[1]。在聚脂類絕緣漆中苯乙烯占45%~60%,在烘烤成膜的過(guò)程中,苯乙烯以氣態(tài)釋出,成為帶惡臭的、 ** 性VOCs氣體,對(duì)大氣環(huán)境會(huì)造成污染。

vocs有機(jī)廢氣設(shè)備

  苯乙烯屬芳香類碳?xì)浠衔铮趪?guó)家標(biāo)準(zhǔn)《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB14554-93)中被列為惡臭污染物。

  2 含苯乙烯VOCs廢氣治理技術(shù)

  含三苯類VOCs廢氣治理的報(bào)導(dǎo)較多[2][3][4],含苯乙烯VOCs廢氣治理的報(bào)導(dǎo)尚少見。

  廣的馬達(dá)浸漆生產(chǎn)線使用東芝牌絕緣漆,苯乙烯含量59%,烘漆線廢氣排放量5000m3/h,入口廢氣濃度500mg/m3,采用吸附-催化燃燒綜合凈化工藝處理,取得十分滿意的效果。廢氣治理工藝流程如圖1所示。

vocs有機(jī)廢氣設(shè)備

  活性炭吸附裝置一備一用,當(dāng)一臺(tái)設(shè)備處在運(yùn)行狀態(tài)下,另一臺(tái)設(shè)備處于再生或備用狀態(tài)。主要設(shè)備配置見表1。

vocs有機(jī)廢氣設(shè)備

  3 廢氣凈化設(shè)備的運(yùn)行

  吸附-催化燃燒綜合凈化法是將吸附和催化燃燒兩種凈化工藝有機(jī)地結(jié)合起來(lái),VOCs廢氣先通過(guò)吸附床,在此,氣體中的有機(jī)物被吸附劑吸附,氣體得以凈化達(dá)標(biāo)排放。吸附床一般配置兩臺(tái)以上,輪換使用。當(dāng)一臺(tái)吸附床吸附的有機(jī)物達(dá)到規(guī)定的吸附量時(shí)(即吸附飽和時(shí)),切換到另外一臺(tái)吸附床繼續(xù)吸附凈化,已飽和的吸附床即可啟動(dòng)脫附再生程序。

  脫附再生是在再生風(fēng)機(jī)、補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)、待再生吸附床與催化燃燒裝置之間組成的循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行,由PLC控制。先啟動(dòng)催化燃燒裝置的電熱管將催化床升溫,接著啟動(dòng)再生風(fēng)機(jī)將空氣送入催化床吸熱后,熱風(fēng)進(jìn)入吸附床,有機(jī)物從活性炭?jī)?nèi)解吸出來(lái),熱風(fēng)所含VOCs的濃度較高,從吸附床出來(lái)后進(jìn)入催化燃燒裝置內(nèi)的板式換熱器吸熱后進(jìn)入催化床,熱風(fēng)中的VOCs被催化燃燒,氧化成CO2和H2O,在再生風(fēng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下熱風(fēng)繼續(xù)再進(jìn)入吸附床循環(huán)解吸。

  由于循環(huán)熱風(fēng)中的VOCs濃度高,催化床的溫度可以由催化燃燒產(chǎn)生的熱量來(lái)維持,電熱管可自動(dòng)切斷電源,不需外來(lái)能源,可達(dá)到余熱利用節(jié)能的目的。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的循環(huán)脫附后,吸附床已獲得再生,離開吸附床的熱氣中的VOCs濃度大幅降低,催化床的溫度必須重新依靠電熱管加溫來(lái)維持,這說(shuō)明吸附床已完全再生完畢,PLC令控制系統(tǒng)進(jìn)入降溫冷卻程序,自動(dòng)關(guān)閉電熱管的電源,補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)啟動(dòng),將冷風(fēng)送入循環(huán)系統(tǒng),對(duì)催化床和吸附床進(jìn)行冷卻,當(dāng)吸附床的溫度低于50℃時(shí),脫附再生操作結(jié)束,吸附床進(jìn)入備用狀態(tài)。

  4 廢氣凈化工藝的特點(diǎn)

  (1)吸附-催化燃燒綜合法通過(guò)兩種凈化工藝設(shè)備的組合,使大風(fēng)量、低濃度的VOCs廢氣變?yōu)樾★L(fēng)量、中高濃度的有機(jī)廢氣進(jìn)行凈化處理。通過(guò)控制,可使脫附后氣流中的有機(jī)物濃度較吸附操作時(shí)提高10倍以上,而脫附氣流量?jī)H為總排風(fēng)量的1/20~1/10[5]。由于高濃度VOCs適用于催化燃燒凈化,而燃燒產(chǎn)生的熱量可用來(lái)脫附,所以能源消耗低,運(yùn)行成本低。

  (2)吸附劑選用蜂窩狀活性炭。具有床層阻力小,比表面積大,升溫、降溫速度快,炭床溫度均勻,具有高效節(jié)能和安全的優(yōu)點(diǎn)。蜂窩炭開孔:1600孔/dm2,容重:420kg/m3。

  (3)催化劑采用以堇青石蜂窩陶瓷體負(fù)載貴金屬Pd、Pt的KMF-12A型催化劑,氣體流動(dòng)阻力小、反應(yīng)起始溫度低、活性高、空速適應(yīng)范圍寬。當(dāng)烴類等有機(jī)物濃度在2000~8000mg/m3、空速10,000~30,000h-1、反應(yīng)氣入口溫度180℃~300℃的條件下,凈化效果≥98%。耐熱性能好,可耐受900℃高溫的短時(shí)期沖擊。使用壽命長(zhǎng),一般不少于7200h。

  (4)在脫附再生操作的后期,由于VOCs濃度大幅減少,催化床的溫度必須重新依靠電加熱來(lái)維持,這樣催化床的升溫曲線上有明顯的“拐點(diǎn)”,提示活性炭的再生已完成,無(wú)需依靠監(jiān)測(cè)分析手段,非常直觀、可靠。

  (5)設(shè)備及管道系統(tǒng)設(shè)置有防爆口、阻火器和感溫報(bào)警裝置。活性炭吸附床內(nèi)還設(shè)有超溫自動(dòng)灑水裝置,確保運(yùn)行安全。

  (6)活性炭的脫附再生不使用蒸汽,無(wú)需鍋爐等設(shè)施,也不會(huì)產(chǎn)生二次污染。

  (7)活性炭再生采用體內(nèi)再生法,可減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,減少活性炭的損耗,保持工作環(huán)境衛(wèi)生清潔。

  (8)凈化系統(tǒng)自動(dòng)化程度高,基本上無(wú)需人值守,高效而安全。

  5 設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

  5.1 苯乙烯冷凝液

  由于苯乙烯的沸點(diǎn)較高(146℃),在管道中有少部分苯乙烯氣體會(huì)冷凝成油狀液體,故廢氣管道應(yīng)設(shè)計(jì)有一定的坡度,并在最低處設(shè)置收集裝置。阻火器應(yīng)采用金屬網(wǎng)的形式,且須設(shè)計(jì)成“快開式”,便于將金屬網(wǎng)拆下清洗。

  5.2 活性炭脫附再生溫度控制

  活性炭的脫附再生控制以熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)各點(diǎn)的溫度為依據(jù)。而活性炭床的溫度又是安全操作的關(guān)鍵。本例中,催化燃燒裝置有2組電熱管,根據(jù)需要可開1組或2組或全部關(guān)閉電熱管。循環(huán)系統(tǒng)有4個(gè)測(cè)溫點(diǎn)分別測(cè)量催化燃燒裝置的加熱室溫度和催化床溫度、熱風(fēng)管上的熱風(fēng)溫度和炭床溫度,分別用T加、T催、T風(fēng)、T炭表示,溫度自控設(shè)置見表2。

  6 炭床脫附再生升溫曲線

  1#炭床脫附再生升溫曲線如圖2所示。

vocs有機(jī)廢氣設(shè)備

  從圖2中可以看出,從12:51開始至14:10的1小時(shí)20分鐘時(shí)間內(nèi),催化床的溫度均維持在220℃以上,活性炭床實(shí)現(xiàn)正常的脫附再生操作,2組電熱管基本關(guān)閉,催化床溫度靠催化燃燒反應(yīng)放熱來(lái)維持。14:10以后,電熱管的啟動(dòng)很頻繁,說(shuō)明炭床脫附已完全,系統(tǒng)自動(dòng)開始冷卻操作。

  7 結(jié)論

  實(shí)踐證明,采用吸附—催化燃燒綜合法處理含苯乙烯VOCs廢氣是成功有效的。吸附劑采用蜂窩活性炭,催化劑采用以堇青石蜂窩陶瓷體負(fù)載貴金屬Pd、Pt的KMF-12A型催化劑。該凈化工藝具有阻力小、能耗低、活性炭脫附再生操作方便、可利用催化燃燒反應(yīng)余熱、再生效果好、無(wú)二次污染、自動(dòng)化程度高、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。

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