光催化氧化設(shè)備的設(shè)計(jì)方法和運(yùn)行問題

 光催化氧化設(shè)備的設(shè)計(jì)方法和運(yùn)行問題

光催化氧化設(shè)備的設(shè)計(jì)方法：

 

一、在脫附時(shí)，凈化操作可用另一個(gè)吸附床進(jìn)行，既適合于連續(xù)操作，也適合于間斷操作。

 

二、燃燒后的尾氣一部分排入***氣，***部分被送往吸附床，用于活性炭循環(huán)。這樣可達(dá)到燃燒和吸附所需的熱能，達(dá)到節(jié)能的目的。循環(huán)后的可進(jìn)入下次吸附；

 

三、催化燃燒室采用蜂窩陶瓷狀為載體的貴金屬催化劑，阻力小，活性高。當(dāng)有機(jī)蒸氣濃度達(dá)到2000PPm以上時(shí)，可維持自燃。

 

四、光催化氧化設(shè)備根據(jù)吸附（速率不錯(cuò)）和催化燃燒（節(jié)能）兩個(gè)基本原理設(shè)計(jì)，采用雙氣路連續(xù)工作，一個(gè)催化燃燒室，兩個(gè)吸附床交替使用。先將廢氣用活性炭吸附，當(dāng)快達(dá)到飽和時(shí)停止吸附，然后用熱氣流將有機(jī)物從活性炭上脫附下來使活性炭循環(huán)：

 

五、新型的活性炭吸附材料蜂窩狀塊形活性炭，適用于***風(fēng)量下使用。

 

六、脫附下來的有機(jī)物已被濃縮（濃度較原來提升幾十倍）并送往催化燃燒室催化燃燒成二氧化碳及水蒸氣排出。

 

光催化氧化設(shè)備可以處理所有的烴類有機(jī)廢氣及惡臭氣體。在染料、涂料、塑料、感光材料、合成橡膠、化學(xué)纖維以及許多石油化工產(chǎn)品和焦化產(chǎn)品的生產(chǎn)使用過程中，都會產(chǎn)生***量的有機(jī)廢氣。有機(jī)廢氣主要包括各種烴類、醇類、醛類、酸類、酮類和胺類等，一般都有易燃易爆、不***的不***的、不溶于水、溶于有機(jī)溶劑的***性。

 

借助催化劑可使有機(jī)廢氣在較低的起燃溫度條件下，發(fā)生無焰燃燒，并氧化分解為CO2和H2O，同時(shí)放出***量熱能，從而達(dá)到去掉廢氣中的不***的物的方法。在將廢氣進(jìn)行催化燃燒的過程中，廢氣經(jīng)管道由風(fēng)機(jī)送入熱交換器，將廢氣加熱到催化燃燒所需要的起燃溫度，再通過催化劑床層使之燃燒，由于催化劑的存在，催化燃燒的起燃溫度約為250-300℃，低于直接燃燒法的燃燒溫度650-800℃，因此能耗遠(yuǎn)比直接燃燒法為低。

 

當(dāng)廢氣的濃度達(dá)到2000PPm以上時(shí)，有機(jī)廢氣在催化床可維持自燃，不用外加熱。燃燒后的尾氣一部分排入***氣，***部分被送往吸附床，用于活性炭循環(huán)。這樣可達(dá)到燃燒和吸附所需的熱能，達(dá)到節(jié)能的目的。循環(huán)后的可進(jìn)入下次吸附；在脫附時(shí)，凈化操作可用另一個(gè)吸附床進(jìn)行，既適合于連續(xù)操作，也適合于間斷操作。應(yīng)用新型活性炭（多為蜂窩炭或纖維炭）吸附濃縮低濃度的有機(jī)廢氣，吸附接近飽和后引入熱空氣加熱活性炭，使有機(jī)廢氣脫附出來進(jìn)入催化燃燒床進(jìn)行無焰燃燒凈化處理，熱氣體在系統(tǒng)中循環(huán)使用或增設(shè)二層換熱器進(jìn)行熱能回收。該法將低濃度的有機(jī)廢氣通過活性炭將其濃縮成高濃度的有機(jī)廢氣再通過催化燃燒全部凈化。該法吸取了吸附法和催化燃燒法的***點(diǎn)，克服了各自單使用的缺點(diǎn)，解決了治理低濃度、***風(fēng)量有機(jī)廢氣存在的難題，是目前***內(nèi)治理有機(jī)廢氣的成熟、實(shí)用的方法。

 

分析光催化氧化設(shè)備在運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的問題：

 

一、在工業(yè)生產(chǎn)過程中，排放的尾氣通過引風(fēng)機(jī)進(jìn)入設(shè)備的旋轉(zhuǎn)閥，通過旋轉(zhuǎn)閥將氣體和出入口氣體分開。

 

二、在光催化氧化設(shè)備運(yùn)行過程中，應(yīng)***化控制手段，在廢氣進(jìn)爐膛前，盡可能除掉入口噴淋塔帶來的水分，減少水分汽化所需熱量；同時(shí)，還應(yīng)***化進(jìn)出風(fēng)時(shí)間、保持燃燒室溫度、增加閥門密封度等。

 

三、系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、自動(dòng)切換。通過旋轉(zhuǎn)閥工作，陶瓷填充層均完成加熱、冷卻、凈化的循環(huán)步驟，熱量得以回收。

 

四、還可在進(jìn)氣風(fēng)管采用計(jì)量泵與蒸發(fā)器組合的方式，人為控制一些不可套用的廢溶劑的蒸發(fā)，在廢氣VOC較低時(shí)增加VOC濃度，以達(dá)到不使用燃料就能維持正常燃燒的目的，從而減少燃料消耗。

 

五、廢氣繼續(xù)通過加熱區(qū)（上層，可采用電加熱方式或自然氣加熱方式）升溫，并維持在設(shè)定溫度；其再進(jìn)入催化層完成催化氧化反應(yīng)，即反應(yīng)生成CO2和H2O，并釋放***量的熱量，以達(dá)到預(yù)期的處理效果。

 

六、氣體起先通過陶瓷材料填充層（底層）預(yù)熱后發(fā)生熱量的儲備和熱交換，其溫度幾乎達(dá)到催化層（中層）進(jìn)行催化氧化所設(shè)定的溫度，這時(shí)其中部分污染物氧化分解。

 

七、經(jīng)催化氧化后的氣體進(jìn)入其它的陶瓷填充層，回收熱能后通過旋轉(zhuǎn)閥排放到***氣中，凈化后排氣溫度僅略高于廢氣處理前的溫度。

 

將廢氣直接引入光催化氧化設(shè)備，在開始階段需通過電加熱器將其溫度升高至反應(yīng)需要的溫度，廢氣在催化催化劑作用發(fā)生氧化放熱反應(yīng)生成H2O和CO2，分解后釋放出的熱量通過熱交換器加熱進(jìn)入催化床的廢氣，當(dāng)廢氣的濃度達(dá)到相應(yīng)的濃度時(shí)，放熱和熱交換所需要熱量達(dá)到平衡，無需電加熱，通過自身平衡處理掉廢氣。上述過程可通過PLC系統(tǒng)控制柜全自動(dòng)操作。催化分解法已成為凈化廢氣的手段，***別適宜治理噴涂、油墨印刷等在烘干過程中排出的廢氣。因烘干廢氣溫度和物濃度都較不錯(cuò)，對分解反應(yīng)及熱量回收有利，減少設(shè)備運(yùn)行及投資費(fèi)用。

 

光催化氧化設(shè)備廢氣處理的四個(gè)階段：

 

一、廢氣預(yù)處理可能含有少量粉塵，因此在廢氣進(jìn)入活性炭吸附裝置前須進(jìn)行預(yù)處理，否則會堵塞活性炭的微孔，影響吸附效果。RCO光催化氧化設(shè)備的預(yù)處理設(shè)備采用干式過濾，分二層過濾。它具有粉塵容量***、阻力小的***點(diǎn)。

 

二、在催化燃燒階段，脫附的廢氣流量小，通過風(fēng)機(jī)送入換熱器，然后進(jìn)入預(yù)熱器。在電加熱器的作用下，氣體溫度提升到200℃左右，然后進(jìn)入催化燃燒床。氣體在催化劑作用下無火焰燃燒，被氧化為CO2和H2O。同時(shí)，***量的熱量被釋放出來，氣體溫度也隨之升高。高溫氣體由催化燃燒室前的換熱器預(yù)加熱，RCO光催化氧化設(shè)備的換熱器在新風(fēng)入口對熱交換器的氣體進(jìn)行加熱。兩臺換熱器正常運(yùn)行后，電加熱設(shè)備可以停止加熱，節(jié)約能源。然后的氣體通過煙囪升起排放。

 

三、活性炭吸附預(yù)處理后，將廢氣加入活性炭吸附進(jìn)行吸附處理，RCO光催化氧化設(shè)備利用活性炭吸附活性炭表面的溶劑，去掉廢氣中的物，凈化廢氣，處理后的清潔氣體通過風(fēng)機(jī)和煙囪在高空排放。

 

四、在活性炭脫附階段，活性炭吸附飽和后進(jìn)入脫附模式，啟動(dòng)脫附風(fēng)機(jī)對吸附床進(jìn)行脫附，由脫附風(fēng)機(jī)引入的新鮮空氣起先由換熱器和電加熱室加熱，新鮮空氣被加熱近70°-80℃進(jìn)入活性炭床，炭床加熱后，活性炭吸附的溶劑被解吸和脫附出來。