废气处理介绍

①旋流喷淋塔  

      喷淋塔主要作用是利用喷淋水流去除喷漆房废气中的粉尘颗粒，为后续VOCS处理的前端处理。  
  废气由风管引入净化塔，经过填料层，废气与氢氧化钠吸收液进行气液两相充分接触吸收中和反应，酸雾废气经过净化后，再经除雾板脱水除雾后由风机排入大气。吸收液在塔底经水泵增压后在塔顶喷淋而下，最后回流至塔底循环使用。净化后的酸雾废气达到广东省地方排放标准的排放要求，低于国家排放标准。喷淋塔内填料层作为气液两相间接触构件的传质设备。填料塔底部装有填料支承板，填料以乱堆方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板，以防被上升气流吹动。喷淋塔喷淋液从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。气体从塔底送入，经气体分布装置分布后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相密切接触进行传质。 当液体沿填料层向下流动时，有时会出现壁流现象，壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传质效率下降。因此，喷淋塔内的填料层分为两段，中间设置再分布装置，经重新分布后喷淋到下层填料上。  
 
  ②干式过滤器  
        过滤材料选用目前净化效率最高的玻璃纤维网，这种干式过滤材料是根据污染物净化的特点专业开发出来的，它由玻璃纤维多层复合而成，密度随着厚度逐渐增大，后面用一层不同材质起支撑作用，具有高效、容量大、运行费用低、阻燃等特点。为了保证净化的高效率，保证排放气体符合国家排放标准，过滤器采用二级过滤的办法，在第一级过滤的基础上再进行第二级过滤，而且第二级过滤材料更均匀，密度更高，孔径更细，二级过滤后漆雾的净化率可达到95%以上。

  干式过滤器器结构图

  ③活性炭吸附  

     该活性炭吸附装置主要由活性炭层和承托层组成。活性炭具有发达的空隙，比表面积大，具有很高的吸附能力。正是由于活性炭的这种特性，它在水的深度处理中被广泛应用，如生活给水，污水后段的（净水）深度处理等。  
  活性炭吸附塔   
  含尘气体由风机提供动力，正压或负压进入塔体，由于活性炭固体表面上存在着未平衡和未饱和的分子引力或化学健力，因此当此固体表面与气体接触时，就能吸引气体分子，使其浓聚并保持在固体表面，污染物质从而被吸附，废气经过滤器后，进入设备排尘系统，净化气体高空达标排放。  
  1.吸附效率高，吸附容量大，适用面广  
  2.维护方便，无技术要求  
  3.比表面积大，良好的选择性吸附  
  4.活性炭具有来源广泛价格低廉等特点  
  5. 吸附效率高,能力强  
  6. 操作简易、安全  
  活性炭吸附塔   
  活性炭使用一段时间后，吸附了大量的吸附质，逐步趋向饱和，丧失了工作能力，严重时将穿透滤层，因此应进行活性炭的再生或更换。  
  有  
 
  ④光氧催化  

光废气净化、光氧催化：  
        光催化氧化是在外界可见光的作用下发生催化作用，以半导体及空气为催化剂，以光为能量，将有机物降解为CO2和H2O及其它无毒无害成份。本公司利用人工紫外线光波作为能源，配合经我公司特殊处理后活性最强、反应效率最高的纳米TiO2催化剂，废臭气体经过处理后可达到净化的更理想的效果。  
 
       在半导体光催化氧化反应中，通过紫外光照射在纳米TiO2催化剂上，纳米TiO2催化剂吸收光能产生电子跃进和空穴跃进，经过进一步的结合产生电子-空穴对，与废气表面吸附的水分（H2O）和氧气（O2）反应生成氧化性很活波的羟基自由基和超氧离子自由基能够把各种有机废气如烃类、醛类、酚类、醇类、硫醇 类、苯类、氨类、氮氧化物、硫化物以及其它VOC类有机物及无机物在光催化氧化的作用下还原成二氧化碳（CO2）、水（H2O）以及其它无毒无害物质，经 过净化之后的废气分子被活化降解，臭味也同时消失了，起到了废气净化的作用，同时对管道内滋生的细菌病毒都可以有效的去除，由于在光催化氧化反应过程中无任何添加剂，所以不会产生二次污染，运行成本方面只是用到电能，无需经常更换配件，对于企业来的使用上是相当的节能环保。  
 
  ⑤活性炭吸附-催化燃烧法  
  1：目前，有机废气处理主要有以下几种方法：  
        吸收法：一般采用物理吸收，即将废气引入吸收液进行净化，待吸收液饱和后经加热、解析、冷凝回收；本法适用于大气量、低温度、低浓度的废气，但需要配置加热解析回收装置，设备体积大、投资高。  
        直接燃烧法：利用燃气或者燃油等辅助燃料燃烧，将混合气体加热，使有害物质在高温作用下分解为无害物质；本法工艺简单、投资小，适用于高浓度、小风量的废气，但对安全技术、操作要求高。  
        催化燃烧：把废气加热经催化燃烧转化成无害的二氧化碳和水；本法起燃温度低、节能、净化率高、操作方便、占地面积、设备投资较大，适用于高温或高浓度有机废气。  
        吸附法：有机废气经活性炭吸附，可达90%以上的净化率，设备简单、投资小，但活性炭更换频繁，增加了装卸、运输、更换等工作程序，导致运行费用增加。  
         吸附-催化燃烧法：此法综合了吸附法及催化燃烧法的优点，采用新型吸附材料（蜂窝状活性炭）吸附，在接近饱和后引入热空气进行脱附、解析，脱附后废气引入催化燃烧床无焰燃烧，将其彻底净化，热气体在系统中循环使用，大大降低能耗。本法具有运行稳定可靠、运行成本低、维修方便等优点，适用于大风量、低浓度的废气治理。  
 
  2.活性炭吸附-脱附催化燃烧装置  
        活性炭吸附处理有机废气是利用活性炭微孔能吸收有机性物质的特性，把大风量低浓度有机性废气中的有机溶剂吸附到活性炭中并浓缩，经吸附净化后的气体达标直接排空。其实质是一个物理的吸附浓缩的过程。并没有把有机溶剂处理掉。   
        催化燃烧脱附是利用催化燃烧分解有机废气后产生的热空气加热活性炭中被吸附的有机溶剂，使之达到溶剂的沸点，使有机溶剂从活性炭中脱附出来，并把经浓缩后的高浓度废气引入到催化燃烧装置中。在催化剂的作用下，有机性物质在250℃-350℃的催化起燃温度下被氧化分解为水和二气化碳排入大气。   
        由于此反应是一个化学反应过程，并非明火的燃烧，因此安全可靠，且能彻底解决脱附时的二次污染。   
        活性炭吸附—催化燃烧脱附把两者的优点有机地结合起来。即先利用活性炭进行吸附浓缩，当活性炭吸附达到饱和时，利用电加热启动催化燃烧设备，并利用热空气加热活性炭吸附床，当催化燃烧反应床加热到250℃-350℃，活性炭吸附床局部达到60～150℃时，从吸附床解吸出来的高浓度废气就可以在催化反应床中进行氧化反应。反应后的高温气体经换热器的换热，换热后的气体一部分回用送入活性炭吸附床进行脱附，另一部分排入大气。脱附出来的废气经换热器换热后温度迅速提高，降低了催化燃烧的启动电功率，从而使催化燃烧装置及脱附过程达到小功率运行。  
  催化燃烧装置  
  1、结构原理说明  
  催化燃烧法：它是利用催化剂做中间体，使有机气体在较低的温度下，变成无害的水和二氧化碳气体，即：  

  将烘干室的有机气体源通过引风机作用送入净化装置，首先通过除尘阻火器系统，然后进入换热器，再送入到加热室，通过加热装置，使气体达到燃烧反应温度，再通过催化床的作用，使有机气体分解成二氧化碳和水，再进入换热器与低温气体进行热交换，使进入的气体温度升高达到反应温度。如达不到反应温度，这样加热系统就可以通过自控系统实现补偿加热，使它完全燃烧，这样节省了能源，废气有效去除率达到97%以上，符合国家排放标准。  
  本装置由主机、引风机及电控柜组成，净化装置主机由换热器、催化床、电加热元件、阻火阻尘器和防爆装置等组成，阻火除尘器位于进气管道上，防爆装置设在主机的顶部，其工艺流程示意图如下：

  直排口    废气源应有留有直接排放管路，用阀门控制，必要时使废气直接排空（如：净化装置检修时）。  
  阻火器    由特制的多层金属网组成，可阻止火焰通过，过滤掉气体中较大的颗粒（污物），是本净化装置的安全装置之一。  
  换热器    板式换热结构，它的作用是利用催化反应放出的热量，加热进口废气，提高热能利用率，减少加热电能。  
  预热室    由燃烧器加热交换器预热后的废气，提高进气温度达到催化反应条件。  
  热电阻    采用不锈钢保护管测量进气加热温度及净化温度。  
  催化床    由多层蜂窝状催化剂组成，为本装置的核心。  
  防爆器    为膜片泄压方式，当设备运行出现异常时，可及时裂开泄压，防止意外事故发生。  
  风  机    采用后引风式，使本装置在负压下工作。  
  阀  门    控制调节气体流量大小。  
  3、设备特点  
  本净化装置的特点：  
  l  用贵金属钯、铂镀在蜂窝陶瓷载体上作催化剂，净化效率高达97%以上，催化剂使用寿命长，且可以再生，气流通畅，阻力小。  
  l  安全设施完备：设有阻火除尘器、泄压口、超温报警等保护设施。  
  l  耗用功率：工始工作时，预热15～30分钟全功率加热，正常工作时只消耗风机功率即可。当废气浓度较低时，自动间歇补偿加热。  
  l  操作方便：设备工作时，实现自动控制。  
  l  占地面积小，使用寿命长。  
 
  4：废气处理工艺流程图  

  废气处理工艺流程图:  

  5：工艺流程说明  
  本有机废气治理工程主要包括：废气收集系统、处理系统。收集系统：主要采用原有收集风管；处理工艺流程主要包括四部分：水雾去除段、吸附气体流程、脱附气体流程、控制系统，详见上图的工艺流程图。  
  ①  废气收集系统：由原收集风管排至废气处理装置进行处理。  
  ②  水雾去除段：由于原废气经过水幕洗涤，收集的废气会带有一部分水雾，用干式过滤器来除去气体中的水雾。水雾经处理后去除效率在99%以上。  
  ③  吸附气体流程：经过预处理后的废气进入活性炭吸附床，吸附床共有五个（四个吸附，一个脱附），可通过气动阀门来切换，使气体进入不同的吸附床，该吸附床是交替工作的，气体进入吸附床后，气体中的有机物质被活性炭吸附而着附在活性炭的表面，从而使气体得以净化，净化后的达标气体再通过风机排向大气。  
  ④  脱附气体流程：当吸附床吸附饱和后，可启动脱附风机对该吸附床脱附，脱附气体首先经过催化床中的换热器，然后进入催化床中的预热器，在电加热器的作用下，使气体温度提高到300℃左右，再通过催化剂，有机物质在催化剂的作用下无焰燃烧，被分解为CO2和H2O，同时放出大量的热，气体温度进一部提高，该高温气体再次通过换热器，与进来的低温废气换热，回收一部分热量。从换热器出来的气体分两部分：一部分直接排空；另一部分进入吸附床对活性炭进行脱附。当脱附温度过高时可启动补冷风机进行补冷，使脱附气体温度稳定在一个合适的范围内。活性炭吸附床内温度超过报警值，自动启动火灾应急自动喷淋系统。  
  ⑤  控制系统：控制系统对系统中的风机、预热器、温度、压力、气、电动阀门等进行全自动控制。当系统温度达到设定的催化温度时，系统自动停止预热器的加热，当温度不够时，系统又重新启动预热器，使催化温度维持在一个合适的范围；当催化床的温度过高时，开启补冷风阀，向催化床系统内补充新鲜空气，可有效地控制催化床的温度，防止催化床的温度过高。此外，系统中还有防火阀，可有效地防止火焰回串。当活性碳吸附床脱附时温度过高时，自动启用补冷风机降低系统温度。吸附床温度超过报警值，自动开启火灾应急自动喷淋系统，确保系统安全。:  
 
  6：处理设备的设计  
  项目废气处理采用干式过滤器+活性炭吸附-脱附催化燃烧组合工艺，主体处理设备包括干式过滤器、活性炭吸附床、催化床和控制系统等几个部分。各部分的主要技术参数如下：

干式过滤器的主要技术参数

  说明：吸附床外壳采用镀锌钢板接制作，吸附材料采用蜂窝活性炭，并设置火灾喷淋系统。  
  五台共用一套催化燃烧床，脱附风量为2000m3/h，按以上风量设计催化床，其设备的主要技术参数为：

  催化床的主要技术参数 

说明：催化床外壳采用碳钢接制作，保温材料采用硅酸铝耐火纤维，换热器采用SUS304。:  
  7： 控制系统的设计  
  采用“废气收集系统+干式过滤器+活性炭吸附-脱附催化燃烧”组合工艺治理有机废气，对吸附和脱附进行分别控制：  
  吸附过程，只控制吸附风机，实现风机的开启、停止即可。对脱附采用半自动控制，主要由温度来实现整个脱附过程的阀门和加热器的功能。以时间参数来实现脱附风机和脱附时间的控制，控制系统具有以下几个特点：  
  1).运行时具有连锁功能；  
  2).运行时出现的异常情况可报警及自动停机；  
  3).根据工艺要求改变控制参数如:脱附周期；  
  4).控制系统操作简单，对工艺参数方便调节；