活性炭吸附脫附催化燃燒技術(shù)原理

廣東天清佳遠(yuǎn)環(huán)境科技有限公司（Csky）是一家專業(yè)從事工業(yè)煙氣凈化、工業(yè)粉塵治理、工業(yè)VOCs飛起治理整體解決方案、設(shè)計、研發(fā)、生產(chǎn)制造、售后一體的環(huán)保治理設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)營服務(wù)商。

廢氣是化工、噴漆、包裝、實(shí)驗(yàn)研究、香料等行業(yè)常見的污染物，廢氣中常含有烴類、醇類等有機(jī)化合物。如對這些廢氣不加處理，直接排入大氣將會造成嚴(yán)重的污染，危害周邊居民的身體健康。傳統(tǒng)處理廢氣的方法有冷凝、吸附和燃燒，這些方法常伴有二次污染而且能耗很大?？茖W(xué)家研究表明，新興的催化燃燒技術(shù)已由實(shí)驗(yàn)階段走向項(xiàng)目實(shí)踐，并且逐漸的被應(yīng)用于各行各業(yè)的廢氣處理。

 一、催化燃燒設(shè)備的性能特點(diǎn)：

  1、適用范圍廣：催化燃燒幾乎可以處理所有的烴類有機(jī)廢氣及惡臭氣體，催化燃燒設(shè)備適用于濃度范圍廣、成分復(fù)雜的各種有機(jī)廢氣處理。對于有機(jī)化工、涂料、絕緣材料等行業(yè)排放的低濃度、多成分，又沒有回收價值的廢氣，采用吸附-催化燃燒法的處理效果更好。

  2、起燃溫度低：有機(jī)廢氣催化燃燒與直接燃燒相比，具有起燃溫度低，能耗也小的顯著特點(diǎn)。在某些情況下，達(dá)到起燃溫度后便無需外界供熱。

  3、無二次污染：用催化燃燒法處理有機(jī)廢氣的凈化率一般都在95%以上，由于溫度低，能大量減少氮氧化物的生成，終產(chǎn)物為無害的CO2和H2O，因此無二次污染問題。

 二、催化燃燒廢氣處理設(shè)備工作原理：

  催化燃燒是典型的氣-固催化反應(yīng)，實(shí)質(zhì)是活性氧參與深度的氧化還原作用。在催化燃燒過程中，催化劑的作用是降低活化能，提供吸附作用，使反應(yīng)物分子聚集于催化劑表面以此提高反應(yīng)速率，加快反應(yīng)進(jìn)行。借助催化劑可實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢氣在較低的起燃溫度下發(fā)生無焰燃燒，氧化分解為CO2和H2O，放出大量熱能。

活性炭吸附脫附催化燃燒工藝過程

廣東天清佳遠(yuǎn)環(huán)境科技有限公司（Csky）是一家專業(yè)從事工業(yè)煙氣凈化、工業(yè)粉塵治理、工業(yè)VOCs飛起治理整體解決方案、設(shè)計、研發(fā)、生產(chǎn)制造、售后一體的環(huán)保治理設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)營服務(wù)商。

活性炭吸附脫附催化燃燒工藝過程：

，工作過程利用活性炭多微孔及巨大的表面張力、吸附容量大等特性將廢氣中的吸附在其內(nèi)部，可使有機(jī)廢氣凈化達(dá)95%以上，使所排廢氣得到凈化。

第二，工作過程由于活性炭的吸附容量有限，經(jīng)一段時間吸附后，活性炭達(dá)到飽和狀態(tài)時，停止吸附，此時有機(jī)物已經(jīng)被濃縮在活性炭內(nèi)?；钚蕴课斤柡秃螅匆欢饪s比把吸附在活性炭上的用熱氣流脫出并送往催化燃燒床。

第三，工作過程進(jìn)入催化燃燒床的高濃度有機(jī)廢氣經(jīng)過進(jìn)一步加熱后，在催化劑的作用下氧氣分解，轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水，分解釋放出的熱量經(jīng)換熱器回收后用于加熱進(jìn)入催化燃燒床的高濃度有機(jī)廢氣。

上述三個工作過程在運(yùn)行一定時間達(dá)到自平衡后，脫附、催化分解過程無需外加能源加熱。

活性炭催化燃燒優(yōu)、缺點(diǎn)

有 機(jī)廢氣中所含揮發(fā)性有機(jī)化合物（Volatile Organic Compounds，VOCs），一般是指溫室下飽和蒸氣壓超過70.91Pa或沸點(diǎn)小于260℃的有機(jī)物，包括脂肪烴、芳香烴、酯類、醚類和鹵代烴等。 近年來的大量研究表明，碳組分是大氣顆粒物中含量的化學(xué)組分，有機(jī)碳（OC）、元素碳（EC）在顆粒物中的質(zhì)量濃度之和約占顆粒物質(zhì)量濃度的 20%～50%。大氣中的氣態(tài)揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）通過光化學(xué)反應(yīng)生成的二次有機(jī)碳（SOC）已經(jīng)成為顆粒物的重要組成。

采用顆?；钚蕴脊潭ù参絍OCs，因受其吸附率低，床層損力大，需采用蒸汽再生等不利因素的影響未能大量推廣應(yīng)用。蜂窩狀活性炭吸附-催化燃燒法處理大風(fēng) 量低濃度VOCs廢氣從20世紀(jì)90年始得到了應(yīng)用[3]-[7]。由于蜂窩狀活性炭比粒狀活性炭（GAC）具有床層阻力小，可用熱空氣再生等優(yōu)點(diǎn)， 基本上解決了活性炭吸附裝置連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的難題，但仍然存在設(shè)備體積龐大、投資高、能耗高等缺點(diǎn)，主要在大型企業(yè)中應(yīng)用，一般中小企業(yè)無法承受其費(fèi)用。

有機(jī)廢氣處理設(shè)備在VOC凈化率相同的情況下，RCO的操作溫度遠(yuǎn)比RTO低。在RTO中，當(dāng)燃燒氣體離開熱的蓄熱體之前，VOC基本上已經(jīng)完全分解。但是對于有機(jī)廢氣處理設(shè)備而言，有機(jī)廢氣處理設(shè)備VOC的氧化反應(yīng)發(fā)生在兩個蓄執(zhí)業(yè)體床層的頂部，也就是說，VOC在燃燒室中還沒有達(dá)到充分氧化，還要進(jìn)入第二個催化劑床層后才會完全轉(zhuǎn)化。這是因?yàn)檠趸磻?yīng)主要不是發(fā)生在燃燒室，而是在兩個催化劑床層中。燃燒室的作用除了預(yù)熱廢氣使其達(dá)到起燃溫度外，僅僅作為一個床到另一個床的一個通道，因此其容積可以大大縮小。RCO不僅可以減少輔助燃料的消耗，同時還可降低系統(tǒng)的壓力損失，這是因?yàn)榻档土瞬僮鳒囟?，預(yù)熱廢氣所需的蓄熱體容積也隨之減少，因而即使加了一層催化劑，其系統(tǒng)的壓降也比RTO低。