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产品描述
催化燃烧设备的工艺特性及流程
工艺特性
1. 操作简单，运行稳定；
2. 最大化设备安全；
3. 布局合理，投资低，运行成本低；
4. 最可靠的处理工艺和最低的维护成本；
5. 追求最(zui)高的净化效(xiao)率。
工艺选择说明
有机废气处理是指采用各种技术措施减少有机溶剂的使用量或净化废气，以消除有机废气污染。有机废气污染源分布广泛。为防止污染，除了减少有机溶剂的使用量以减少有机废气的产生和排放外，废气净化是目前可行的处理方法；常用方法包括吸附、吸收、燃烧、冷凝和生物法。选择净化方法时，应根据具体情况优先考虑成本低、能耗低且无二次污染的方法，努力化害为利，充分回收组分和余热；
根据业主要求及我公司长期有机废气处理经验，采用“干式过滤+吸附解吸+催化燃烧装置”工艺。工作模式为两个吸附床，一个吸附，一个解吸。每个吸附床的实际工作风量为10000立方米/小时，活性炭为蜂窝状。吸附和解吸周期交替切换并连续运行（工作时间根据具体生产情况调整）。
因废气源含少量颗粒物，废气进入吸附罐前增加干式过滤。经过初次过滤后去除小颗粒物，避免颗粒物进入活性炭罐。考虑到固化炉周围烟气温度过高，干式过滤前需加喷淋冷却。
活性炭进出口阀及解吸再生气体进出口采用气动/电动阀自动控制，电动执行器采用进口产品。
解吸再生采用催化燃烧装置。其进出口装有阻火器，并设有旁通电动阀。当浓度过高时，阀门自动开启并报警，补充新鲜空气以降低进入吸附床的温度。
在吸附床、解吸管道及催化净化装置设有测温点，整个过程中可安全了解吸附和解吸的温度变化，信号传输至PLC进行安全控制。
整个系统采用PLC控制。PLC使用西门子品牌，10英寸台湾威纶触摸屏显示系统运行状态。主要电气元件采用进口施耐德产品。系统确保直排系统、吸附系统、解吸系统及风机过载短路保护的安全运行。
风机采用国产风机厂产品，进出口连接软管，配备减振装置。
吸附床由碳钢(gang)板制成，设有(you)活性炭检修门。催(cui)化装置(zhi)中的催(cui)化剂(ji)采(cai)用(yong)蜂(feng)窝陶瓷(ci)催(cui)化剂(ji)，关键部件采(cai)用(yong)不锈钢(gang)制造。
工艺流程图
工艺流程说明
有机废气处理项目工艺流程主要包括四部分：废气收集---过滤---吸附气流---解吸气流---控制系统
1. 喷淋及过滤装置：
废气处理工艺：废气进入---干式过滤段（去除细小粉尘颗粒）---出口至活性炭吸附装置；
设备组成：由进口段、干式过滤器、检修门及出口段组成。
2. 吸附气流：
待处理有机废气由管道引入活性炭吸附床。气体进入吸附床后，气体中的有机物被活性炭吸附并附着于活性炭表面，从而净化气体。净化后的气体由风机排放至大气（最终排放气体浓度符合环保标准，净化效率约为60-90%）；
3. 控制系统：
控制系统控制系统中的风机、预热器、温度及电动阀。当系统温度达到预定催化温度时，系统自动停止加热预热器。温度不足时，系统重新启动预热器以维持催化温度在适当范围内；当催化床温度过高时，开启冷风阀补充新鲜空气进入催化床系统，有效控制催化床温度，防止催化床温度过高；
采用PLC程序(xu)控(kong)制，触摸屏显(xian)示(shi)，进出口及阀门自动轮(lun)换切换。可设置和(he)调整吸附时(shi)间及解吸时(shi)间参数(shu)。确保连续、可靠、稳(wen)定的(de)达标排放。
催化燃烧净化设备介绍
干式过滤
过滤---初级过滤层-中效过滤层；
根据客户生产工艺，为确保废气源（含尘及油漆雾气体）进入吸附净化装置系统，保证吸附处理系统的气源清洁、干燥、无颗粒；废气首先进入干式过滤段，经初步净化后含有机溶剂的气体进入活性炭吸附装置。
► 过滤器壳体采用Q235 t=3mm钢板制造，外部连续焊接，无气泡、夹渣等，整体外观美观；
► 过滤材料采用折叠式滤层，具有大风量、低阻力及大尘容量的特点；
► 过滤段安(an)装差(cha)压(ya)表(biao)（指针式），当(dang)设备内部差(cha)压(ya)超过300Pa时，提示清(qing)洗(xi)或(huo)更换滤棉；
活性炭吸附装置
♦ 吸附罐由碳钢制成，外部喷漆，填充一定量活性炭。设有高温检测装置。当含有机物废气通过风机作用进入活性炭吸附层（整齐堆放）时，活性炭独特的作用力将有机物留存其中，净化后的气体排出；一段时间后，当活性炭达到饱和，停止吸附，此时有机物已浓缩于活性炭中；（饱和时间需根据原始测量浓度计算或经验设定）；
♦ 吸附罐的外壳采用Q235 t=3mm钢板制造，外部连续焊接，无气泡、无夹渣等，整体外观美观；
♦ 内循环管道：内循环管道采用t=1.5mm镀锌钢板，折边卡扣连接，整体外观美观，密封性能良好，法兰连接采用螺栓；
♦ 废气收集管道采用镀锌铝板，折边卡扣连接，整体外观美观，密封性能良好，法兰连接采用螺栓；（如有需要）
♦ 主排风机采用优质国产产品，具体要求如下：
• 风机采用4-72离心风机，两台，无耐温要求，皮带轮驱动；
• 机壳材料采用优质钢材，叶轮材料为16Mn；
• 风机的平衡等级在5.6以上；噪音不超过85dB（A）；对厂外无影响。
• 风机的风量和压力参数满足设计要求，性能稳定；
♦ 烟囱：烟囱采用t=4mm碳钢板制造；烟囱高度为+15米；
♦ 活性炭(tan)采用煤(mei)质蜂窝状活性炭(tan)，堆积密(mi)度为400-450kg/m³；
催化净化装置
催化净化装置配备有天然气加热室。当加热装置启动并进入内循环时，当热气源达到有机物的沸点时，有机物从活性炭中逸出进入催化室进行催化分解成CO2和H2O，同时释放能量。释放的能量随后用于吸附床的解吸，此时加热装置完全停止工作，有机废气在催化燃烧室内维持自燃，废气得到再生，循环继续，直到有机物完全从活性炭中分离并在催化室中分解，活性炭得到再生，有机物被催化分解；对于间歇解吸，每次需启动加热装置，连续解吸则不需加热电源。
催化(hua)燃(ran)烧：利用催化(hua)剂作为(wei)中介(jie)，有机气体在较低温度下转化(hua)为(wei)无害的水(shui)和(he)二氧化(hua)碳气体，即：
从饱和活性炭中解吸出的有机气体在解吸引风机的作用下送入净化装置（从活性炭中解吸出的有机溶剂为气态）。首先通过除尘和阻火系统，然后进入热交换器，再送入加热室。通过加热装置，气体达到燃烧反应温度，随后在催化床的作用下，有机气体分解为二氧化碳和水，然后进入热交换器与低温气体进行热交换，使进气温度升高达到反应温度。如果未达到反应温度，加热系统可通过自动控制系统补偿加热，确保完全燃烧，从而节能，废气有效去除率符合排放标准并符合国家排放标准；催化净化效率超过97%。
该(gai)装(zhuang)置(zhi)(zhi)由主机、引风机和电(dian)控(kong)柜组成(cheng)。净(jing)化装(zhuang)置(zhi)(zhi)主机由热交换器(qi)、催化床、电(dian)加热元件、阻火器(qi)和除尘器(qi)及防爆装(zhuang)置(zhi)(zhi)等组成(cheng)。阻火器(qi)和除尘器(qi)位(wei)于进气(qi)管上(shang)，防爆装(zhuang)置(zhi)(zhi)位(wei)于主机顶部。工(gong)艺(yi)流程图如下：
设备特点
♦ 贵金属钯和铂镀覆于蜂窝陶瓷载体上作为催化剂，净化效率高，催化剂使用寿命长，气流顺畅，阻力小。
♦ 完善的安全设施：配备阻火器和除尘器、泄压口、超温报警、氮气保护等保护设施。
♦ 功耗：启(qi)动(dong)工(gong)作(zuo)时，满功率(lv)预(yu)热15-30分钟，正常运(yun)行(xing)时仅消耗风(feng)机功率(lv)。废(fei)气浓度低时，采(cai)用自(zi)动(dong)间歇(xie)补偿加热。
设备优势
♦ 本设备设计先进，材料独特，性能稳定，操作简便，安全可靠，无二次污染。设备占地面积小，重量轻。吸附床采用抽屉式结构，便于装填和更换。
♦ 采用新型活性炭吸附材料——蜂窝活性炭。与颗粒（棒状）活性炭相比，具有优越的热力学性能、低阻力和低消耗、高吸附率，适合大风量使用。
♦ 催化燃烧室采用贵金属催化剂蜂窝陶瓷结构，阻力小，可用低压风机正常运行，不仅耗电少且噪音低。
♦ 催化燃烧装置的风量为废气源风量的十分之一（指催化净化装置的解吸加热风量）。
♦ 吸(xi)附有机(ji)废气的(de)活(huo)性炭床可利用(yong)催化(hua)(hua)燃烧(shao)废气产生的(de)热(re)量进行解(jie)吸(xi)和再生。解(jie)吸(xi)气体随后(hou)送入催化(hua)(hua)燃烧(shao)室净化(hua)(hua)，无需外部能源，运行成(cheng)本低，节能效果好。
整机材料要求
♦ 设备外框架采用Q235 t=1.2mm镀锌铝板制造，外部喷漆，整体外观美观；
♦ 设备面板采用Q235 t=1.2mm镀锌铝板制造，外部喷漆，整体外观美观；
♦ 设备保温采用100kg/m³岩棉保温，保温厚度100mm，保温效果优良；
♦ 催化燃烧室采用Q235 t=4mm碳钢板制造，整体耐温性能良好；
♦ 热交换器采用Q235 t=1.2mm碳钢板制造，外部连续焊接，内部密封性能良好，换热效率高；
♦ 设备连接管道采用Q235 t=1.2mm厚镀锌铝锌板制造，外部连续焊接，整体美观；
♦ 主排风机采用优质国产产品，具体要求如下：
• 风机采用4-72离心风机，可在250℃以下连续使用，皮带驱动；
• 机壳材料采用优质钢材，叶轮材料为16Mn，轴承为NSK轴承；
• 风扇的平衡等级高于5.6；噪音不超过85dB(A)；
• 风扇的风量、风压及其他参数符合设计要求，性能稳定；
♦ 设备的催化剂外形尺寸为100×100×50毫米，具有高空间速度和良好的耐温性，能在200-300℃下连续工作；
♦ 设备的电加(jia)热管(guan)采用碳钢亮管(guan)加(jia)热，易于清洁且(qie)加(jia)热效果(guo)良好(hao)；
整套设备的技术性能与特点
A. 本设备设计先进，材料独特，性能稳定，操作简便，安全可靠，无二次污染。设备占地面积小，重量轻。
B. 采用新型活性炭吸附材料——蜂窝活性炭。与颗粒状（棒状）活性炭相比，具有优越的热力学性能、低阻力和低消耗及高吸附率，非常适合大风量使用。
C. 催化燃烧室采用贵金属催化剂，陶瓷蜂窝结构，阻力小，可配合低压风机正常运行，功耗低，噪音小。
D. 吸(xi)附有(you)机废(fei)气(qi)(qi)的活性炭床可利用(yong)催化(hua)燃烧处理废(fei)气(qi)(qi)产生(sheng)的热(re)量进行(xing)解吸(xi)和再生(sheng)。解吸(xi)气(qi)(qi)体(ti)随后送入催化(hua)燃烧室净化(hua)，无(wu)需(xu)额外能源，运行(xing)成本低，节能显著。
整套设备主要部件说明
活性炭吸附系统
► 活性炭吸附：整个装置的核心部分，利用其自身吸附性能净化有机废气；
► 吸附风机：采用后引风式，使装置在负压下运行；
► 超温报警系统：确保解吸过程中的系统安全运行；
► 热电偶：采用不锈钢保护管测量解吸过程中的碳层温度；
► 气流调节阀：采用电动阀，配备优质品牌电动执行器；
► 控(kong)制(zhi)系(xi)统：整个(ge)系(xi)统采用PLC控(kong)制(zhi)，安全可靠；
催化净化装置的解吸系统
► 阻火器：由特殊多层金属网组成，能防止火焰通过并过滤气体中的较大颗粒（杂质），是该净化装置的安全装置之一。
► 换热器：板式换热结构。其功能是利用催化反应释放的热量加热进入的废气，提高热能利用率，降低加热能耗。（板式换热器为催化净化装置的内部结构件，由济南欧盟环保设备有限公司设计制造。）
► 预热室：加热由加热器和换热器预热的废气，使其达到催化反应条件。
► 热敏电阻：采用不锈钢保护管测量进气加热温度和净化温度。
► 催化床：由多层蜂窝状催化剂组成，是该装置的核心。
► 防爆装置：采用隔膜泄压方式。设备运行异常时，能及时泄压，防止事故发生。
► 氮气保护系统：采用惰性气体高温保护代替传统喷淋保护，最大限度保护催化剂活性和使用寿命，有效防止设备内部因喷淋引起的锈蚀和氧化；
► 解(jie)吸风机：采用(yong)后引风式(shi)，使(shi)装(zhuang)置在负压(ya)下运行。
整套设备的安全措施
► 阻火器和除尘器：催化净化装置前安装阻火器和除尘器。一方面清除入口的大颗粒，另一方面防止火焰通过，隔离生产线与处理设备。
► 泄压口：采用隔膜泄压方式。设备运行异常时，能及时泄压，防止事故发生。
► 整体氮气保护系统：采用惰性气体（氮气）代替传统喷淋系统，根本保证设备运行安全和使用寿命。
► 温度超温报警：催化净化装置内部设有温度超温报警。设备调试时设定安全温度，当设备运行温度超过设定温度时，补充新风阀自动开启，电加热关闭，稀释入口温度，确保设备安全运行；
► 控制系(xi)统：整套设备采用PLC控制，自动(dong)化程度高，安(an)全(quan)可靠；
自动控制
1. 采用PLC程序对再生催化氧化过程进行全自动控制。
2. 设备在中央控制室控制，无需现场人工操作。
3. 自动控制系统有两种控制模式：远程手动操作和控制室自动控制操作。自动控制操作具备自动启动、运行、停止和报警功能；手动控制用于设备调试和维护。
4. 具备运行数据记录等功能。
5. 控制内容
(1) 根据时间控制，手动或自动切换吸附床；
(2) 自动启动解吸程序，饱和吸附床进入解吸再生催化氧化过程；
(3) 根据解吸和催化氧化温度判断解吸完成，自动切换或停机；
(4) 自动监控解吸催化氧化过程，异常时报警并启动保护措施。
(5) 自动风量控制。当车间排风量减少或增加时，系统自动调节主风机频率，使排风量与车间排风匹配。
(6) 控制(zhi)系统(tong)(tong)可根(gen)据业主需求(qiu)接入车间(jian)DCS控制(zhi)系统(tong)(tong)。
安全措施
由于净化系统处理易燃易爆气体，本设计采用以下安全措施以确保系统的安全运行：
（1）严格控制系统中废气“VOC”的浓度低于爆炸下限的1/5（约10g/m³）。由在线浓度检测仪完成。
（2）所有系统设备和管道均良好接地，以消除静电。
（3）设备配备温度报警和自动控制系统，严格控制各设备的运行温度。
（4）设置吸附床安全装置。当吸附罐处于高温高压状态时，进行防爆泄压，系统自动报警。
（5）系统采用PLC自动控制，自动控制运行过程，并记录运行数据。
（6）系(xi)统(tong)设(she)置多重安全保(bao)(bao)护(hu)措施，结合(he)自动保(bao)(bao)护(hu)和报警。
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