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技術(shù)文章

活性炭吸附+催化燃燒法處理低濃度有機(jī)廢氣

閱讀:38          發(fā)布時(shí)間:2024-11-28

活性炭吸附+催化燃燒法處理低濃度有機(jī)廢氣

 
  大氣環(huán)境是人類生存的自然條件,但目前正受污染。如廢氣、煙塵的排放污染,尤其是涂裝、造漆、電器制造等行業(yè)排放的含苯(苯、甲苯、二甲苯)醛類、酮類、醇類等有機(jī)氣體;為了控制和改善大氣質(zhì)量,有關(guān)部門制定了大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn),對(duì)污染物作了限制,禁止將有機(jī)廢氣直接向大氣排放。
  
       一、現(xiàn)有處理方法及其存在何題

  目前處理有機(jī)度氣通常采用吸附法和催化燃燒法。吸附法適合于處理低被度有機(jī)廢氣,吸附飽和后需要用加熱法或者洗康法再生,再生較麻煩。且會(huì)造成二次污染。催化燃燒法適合于處理高濃度有機(jī)廢氣,因?yàn)榇呋紵ㄐ杈S持催化反應(yīng)所需的起燃溫度(約250~ 270℃);當(dāng)有機(jī)廢氣儂度低時(shí)需要補(bǔ)充外加的熱能才能維持催化反應(yīng)的進(jìn)行,使運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用提高。

  二、活性炭吸附+催化一體化處理低濃度有機(jī)廢氣
  被處理的有機(jī)廢氣經(jīng)過(guò)濾后進(jìn)入吸附器被吸附劑吸附,吸附到飽和時(shí)利用催化反應(yīng)器出口的熱氣體使其脫吸,脫吸后的氣體經(jīng)催化燃燒后排空;工藝流程圖見(jiàn)圖1。

催化燃燒法

  1.裝量簡(jiǎn)介
  吸附器選用能滿足吸附量大、易解析、阻力小、機(jī)械強(qiáng)度大的物質(zhì)吸附劑?;钚蕴繉?duì)非極性和化合物優(yōu)先吸附,且有水性,故常用于碳?xì)浠衔锏葟U氣的吸附?;钚蕴课降倪^(guò)程是放熱過(guò)程,如吸收苯時(shí)吸附熱為67.4kJ/mol,此吸附熱使吸附劑升溫;由于吸附作用是屬于物理吸附的范略,即范德華分子作用力占主導(dǎo)地位,溫度對(duì)吸附容將產(chǎn)生反比例影響,所以隨著進(jìn)口氣體和吸附層溫度下降,吸附量將會(huì)上升。如果進(jìn)口氣流溫度過(guò)高則裝置前有氣體冷卻設(shè)備,與此相反系統(tǒng)壓力對(duì)吸附容量成正比影響。

  2.催化反應(yīng)器
  隨著化技術(shù)的發(fā)展,化凈化作為一種控制污染的方法幾乎能用于所有排放烴類或排放有惡臭化合物的一切工業(yè)過(guò)程,其有機(jī)化合物的催化凈化反應(yīng)按下式進(jìn)行。

  CnHm+(n+m/2)O2—nCO2+m/2H2O+Q

  催化反應(yīng)時(shí)滿足起燃溫度,在一定范圍內(nèi)度越高反應(yīng)速度愈快,但溫度高往往會(huì)引起催化劑過(guò)熱劣化,因此應(yīng)根據(jù)催化劑性質(zhì)轉(zhuǎn)化率要求而選擇較好反應(yīng)速度。參數(shù)空速愈大催化劑用量愈少,氣體化反應(yīng)時(shí)聞短,空速一般1000~2000h。這是催化劑性能的多數(shù)催化劑形狀有顆粒狀和蜂窩狀,材質(zhì)方面有貴金屬和非貴金屬催化劑,可根據(jù)用戶性質(zhì)和求提供。催化反應(yīng)為放熱反應(yīng),其極限溫度為550℃,當(dāng)超過(guò)此溫度時(shí)有報(bào)警和控制指施。

  三、吸附器 1、2切換周期
  為了使裝置能連續(xù)操作,設(shè)置了二個(gè)吸附器,一個(gè)處于吸附工況,一個(gè)進(jìn)行脫吸后氣體送催化反應(yīng)器,兩個(gè)輪流切換工作。操作周期是凈化裝置一項(xiàng)重要的使用性能參數(shù)。操作周期可以依照下式表示:
  W-吸附劑裝量(kg)

  A-吸附劑的吸收容量(%)

  V-處理氣量(米3/時(shí))

  C-被吸附物濃度(毫克/米3)

  四、應(yīng)用范圍
  低濃度有機(jī)廢氣凈化裝量催化燃燒法,可應(yīng)用于有機(jī)化工、涂裝、印刷、絕緣材料、造漆等行業(yè)所產(chǎn)生的有機(jī)廢氣凈化。可處理的有機(jī)化合物如下:
  芳香類:苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯等。

  醇類:甲醇、乙醉、丙醇、丁醇等。

  含氮化合物:硝基苯、丙烯腈、等。

  含硫化合物:甲硫醇、乙硫醇、碗化氫,二甲硫醚。

  其它化合物:、乙酸乙酯、二氯甲烷等。

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