PF-E型有机废气活性炭吸附--催化燃烧脱附装置上课讲义

A165-有机废气(VOCs)处理吸附浓缩+催化燃烧法
通过分析并比较各种处理有机废气的技术与工艺,人们提出了结合的处理工艺技术,此工艺技术适用于大风量、低浓度的苯类、酮类、醛类、醇类等多种有机废气治理。

采用活性炭纤维吸附浓缩、热空气脱附和催化燃烧三种组合工艺净化有机废气。

工艺流程图如图1所示。

有机废气经预处理除去粉尘或兼除其它催化剂毒物,而后由风机送入预热器预热至起燃温度以上再进入催化床反应。

工艺中采用远红外辐射直接加热催化床,可以明显减少启动时间和启动功率,降低预热温度。

借助于换热器,可以明显减少加热功率在启动阶段,换热器使反应床和进入反应床的空气不断升温,直至预热器所供给的热量全部被设备和换热器的出口气流带走。

换热器的另一个作用是回收反应热,视有机组分浓度的高低,顶替部分或全部的电加热。

如浓度大于1 000μL/L,运行中所需的预热功率就可以很低。

此工艺中吸附床选用目前国内外公认的先进的活性炭纤维作吸附材料,其材料具有吸附效率高,吸脱附时间快,使用寿命长的特点,净化效率达90%以上;催化床选用性能优良的蜂窝陶瓷贵金属催化剂,净化效率达95%以上;采用先进的自动控制系统,实现了净化系统内的吸附、脱附、热平衡、催化反应连续不停运行。

净化系统设计合理、结构紧凑、高效。

与同类处理大风量、低浓度有机废气净化系统相比,设备投资和运行能耗明显降低。

活性炭吸附-脱附工艺流程图
上层冷凝液可回用
工艺路线和说明
根据有机废气处理项目的复杂性，多样性，龙泰环保公司在实践中不断总结经验，不断技术创新，针对不同的项目采用独特的设计。

通过对建设费用、运行费用、维护费用与净化效果等进行综合估算分析后，我方建议本次方案废气采用活性炭吸附、脱附工艺进行处理。

废气经管道收集后进入活性炭吸附系统，对废气中有机污染物进行吸附，吸附系统为两套，确保一套进行活性炭脱附作业时另一套进行正常吸附作业，避免进行脱附时废气无法正常处理,废气经活性炭吸附后由排气筒排放。

当活性炭脱附时，进气阀和排气阀关闭，蒸汽气缸阀门打开，饱和水蒸汽通入对吸附达饱和
值得活性炭进行脱附，脱附时活性炭箱底部液体流入螺旋板换热器，气体进入列管冷凝器进行冷凝液化，冷凝之后液体进入水层槽，上层可回用，若无回收必要可随下层液体进入污水处理站进行处理，脱附完毕后由于蒸汽温度高，当温度下降时会冷凝形成大量水分影响活性炭正常吸附，此时干燥风机工作，将水分吹出，确保脱附作业完成后活性炭可进行吸附作业。

两组活性炭箱交替进行吸附作业和脱附作业。

此方案不仅处理效率高，能高效去除废气中的有机物质。

运用我们这套废气处理系统效果不仅能达到国家废气二级排放标准而且运行维护费用低，安全性最高。

活性炭吸附脱附催化燃烧设备又可以简称为催化燃烧设备，催化燃烧设备几乎可以处理所有的烃类有机废气及恶臭气体，适合处理的VOCs浓度范围广。

对于成分复杂、低浓度、大流量、多组分而无回收价值的VOCs废气具有较好的处理效果。

催化燃烧设备主要是根据吸附（效率高）和催化燃烧（节能）两个基本原理设计的，即活性炭吸附脱附催化燃烧法。

催化燃烧设备废气处理过程主要包括三部分吸附气体过程、脱附气体过程，催化燃烧过程。

1、吸附气体流程：利用活性炭的物理特性对VOCs有机废气进行吸附，利用蜂窝状活性炭比表面积大、吸附能力强的特性，将有机废气吸附到活性炭的微孔中，待活性炭吸附饱和后，随即进行脱附气体过程。

2、脱附气体流程：当活性炭微孔吸附饱和时，将不能再进行吸附，此时利用催化床产生的高温热风对吸附饱和后的活性炭进行升温脱附，活性炭微孔中的VOCs有机物遇高温后自动脱离活性炭，使活性炭脱附再生，脱附后的VOCs气体随即进入催化燃烧室进行催化燃烧。

3、脱附下来的VOCs有机废气已被浓缩，其浓度是原来的几十倍甚至几百倍并被送入催化燃烧室进行催化燃烧，在250～350℃的高温以及贵金属催化剂的催化氧化作用下，VOCs有机废气转化为无害的CO2和H2O排出，从而使气体得以净化。

催化燃烧反应是一个放热反应，催化燃烧处理后的洁净空气一部
分直接排到大气，大部分热气被再次回收利用，主要用于活性炭的脱附再生。

所以催化燃烧设备既能满足燃烧和脱附所需热能，又能达到节能的目的，再生后的活性炭可用于下次吸附。

有时为了增加催化燃烧设备的使用寿命，可以在催化燃烧设备之前加设一台预处理设备，例如喷淋塔、干式过滤器或者除尘器，这些设备可以过滤废气中的颗粒物及粘性成分。

有机废气治理工程方案设计书吸附催化氧化（单级） +催化焚烧脱附（分别式）有机废气治理工程商务部分吸附催化氧化（单级） +催化焚烧脱附（分别式）有机废气治理工程商务部分1、设计及制造公司简介：其专业设计人员从事有机废气治理领域已有三十多年的经历。

在其领域中累积了丰富的实质经验和技术实力。

进而保证了净化技术的先进性、适用性和产质量量的稳固性、靠谱性。

公司制造的净化设施所有是自主知识产权。

特别是有机废气净化技术及装置一直保持国内当先水平。

在催化触媒领域中创立了悬健学说理论，此理论为催化触媒核心技术。

催化触媒净化妆置在工程实质使用中，由政府环保部门的监测中心进行监测，其净化率能达到 99.8%，单级净化在工程运用中达到这样高的净化率尚属首例，往常在实验室的转变率能达到 99%以上也是很难得。

这就是核心技术竞争力。

同时研发了喷淋塔中对非亲水型有机物的汲取剂和分解液。

汲取剂和分解液是喷淋装置的技术灵魂。

经过近几年的研发，利用常温条件下的催化技术提升活性炭的吸附周期。

大幅度提升的活性炭的吸附功能。

在工程领域中达到宽泛的运用。

《有机废气净化妆置安全技术规定国家标准》 。

《涂装作业安全规定有机废气净化妆置安全技术规定》 GB20101-2006，于 2006 年 8 月 1 日起履行。

、依据国家安全生产监察管理总局令[2009]第 9 号，负责草拟《通风净化设施安全性能安全检测要求及方法》 。

《通风净化设施安全性能安全检测要求及方法》AQ5212-2011,于 2011年 12 月 1 日起履行。

、参加草拟订正《涂装作业安全规程——涂装前办理工艺安全及其通风净化》国家标准 GB7692-2012。

标准草拟 2010 年已达成，于 2012 年 7 月 1 日履行。

3、产品价钱及清单：3.1 、A 系统有机废气吸附催化氧化净化妆置及配件部分：序 名 称型号单价 数小计号 规格量 制造单位( 万元 )( 万元 ) 1吸附催化氧化 HP-D-KC31净化妆置 30000m/h33 防爆吸附风机BTHF-1000C30kw 14 防爆电机30kw 15 减震装置配 30kw 16 变频器30kw 17 电控柜 18 吸附载体 19 其余配件 1 10共计3.2 、B 系统有机废气吸附催化氧化净化妆置及配件部分：序名称号吸附催化氧化1净化妆置2吸附前办理器3防爆吸附风机4防爆电机5减震装置6变频器7电控柜8吸附载体9其余配件10共计型号规格单价数小计制造单位( 万元 ) 量( 万元 )HP-D-KC3150000m/h31HP-W-PB 50000m/hBTHF-1250C 45kw 145kw 1配 45kw 145kw 11113.3 、有机废气催化焚烧脱附净化妆置及配件部分：序名称型号规格单价数小计制造单位号( 万元 ) 量( 万元 )1 催化脱附装置HP-T-F 12 催化风机、电机 13 电控柜 14其余配件5共计3.4 、净化系统工程资料及服务内容部分：序号名称单价（万元）数目小计（万元）制造单位1 车间外面风管 22 风管支架用型钢资料 23大排气筒4排气筒支架5小排气筒6排气筒支架7电气工程资料8工程协助资料9工程土建（设施基础）另计10运输费11吊装就位费12安装费13 调试费14 设计费15 培训费免016 共计、净化系统工程综合价钱：序名称共计号（万元）1 A 系统有机废气吸附催化催化净化妆置及配件部分2 B 系统有机废气吸附催化催化净化妆置及配件部分3有机废气催化焚烧脱附净化妆置及配件部分4净化系统工程资料及服务内容部分5共计6直供价（含 17%增值税）、附言：、电控柜主要元器件品牌：施耐德、梅兰日兰、常开、上二工等产品。

废气净化的主体工艺—活性炭吸附法根据本项目中的喷漆废气，既含有一定浓度的固体颗粒物（过喷漆雾）又含有一定浓度的有机溶剂，通常选用干式过滤除漆雾（漆雾捕集+过滤箱）+活性炭吸附浓缩+催化氧化的组合工艺。

活性炭吸附是实现该有机废气达标排放的关键，通过活性炭表面巨大的比表面积所引起的巨大吸附能力，将有机溶剂分子有效吸附，但活性炭的吸附容量是有限的，吸附饱和后的活性炭不具有吸附净化有机废气的功能；通过活性炭吸附装置可以实现将废气量体积浓缩到原有风量的几十分之一，因此减少催化氧化装置近十倍的处理风量和设备造价；同时活性炭吸附装置可以实现将有机物浓度浓缩至原始浓度的十倍以上，该浓度可实现催化氧化装置的氧化热平衡，即催化氧化开始起燃后的运行过程中无需外加热量，从而实现降低运行费用之目的。

一、活性炭的再生工艺—催化氧化法通常活性炭的脱附再生有两种方式，即：蒸汽再生和催化氧化再生。

1、蒸汽再生方式的介绍（1）蒸汽再生方式是八十年代就已经投放市场，吸附一般采用是颗粒状活性碳，其设备阻力很大，主排风机运行费用高。

（2）因为颗粒状的活性碳的活性问题，其比表面积小，对苯系物（苯、甲苯、二甲苯）吸附效率不高（在15-18%左右），所以设备净化效率一般不会超过85%，（3）因为颗粒活性炭的孔径很小，使用一段时间以后有机溶剂及一些杂物（如少量进入设备的漆雾）会迅速的被堵塞，净化效率会随着时间迅速的降低，再生的使用寿命相对较短（一般在2-3年），且脱附再生时间比其他方式要相对较长。

（4）蒸汽脱附再生的操作相当繁琐（蒸汽阀门的条件、冷凝分离系统的手工操作等等），需要1-2两个人员定岗操作，（5）蒸汽再生后冷凝回收的溶剂有三种处理方式①添置精馏设备进行分离才能重新使用，（一般喷漆废气再生产生的溶剂在市场上很难二次利用，因为里面的成分混杂了很多其他的污染物）。

②送到垃圾处理厂焚烧。

③和煤炭混合在一起送人锅炉氧化。

（6）会产生废水二次污染的问题，废水需要达标排放处理。

吸附-催化燃烧工艺简介1、 吸附-催化燃烧法原理吸附浓缩-催化燃烧法，该设备采用多气路连续工作，设备多个吸附床可交替使用。

含有机物的废气经风机的作用，经过活性炭吸附层，有机物质被活性炭特有的作用力截留在其内部，吸附去处效率达80%，吸附后的洁净气体排出；经过一段时间后，活性炭达到饱和状态时，停止吸附，此时有机物已被浓缩在活性炭内，之后按照PLC 自动控制程序将饱和的活性炭床与脱附后待用的活性炭床进行交替切换。

CO （催化氧化设备）自动升温将热空气通过风机送入活性炭床使碳层升温将有机物从活性炭中“蒸”出，脱附出来的废气属于高浓度、小风量、高温度的有机废气。

催化燃烧法：VOC-CH 型有机气体催化净化装置，是利用催化剂使有害气体中的可燃组分在较低的温度下氧化分解的净化方法。

对于 CnHm 和有机溶剂蒸汽氧化分解生成CO 2和H 2O 并释放出大量热量。

其反应方程式为：热量）（++−−→−++⋅O H m nCO O H C 22pd pt 2m n 24m n图3-1 VOC-CO 原理图活性炭脱附出来的高浓度、小风量、高温度的有机废气经阻火除尘器过滤后，进入特制的板式热交换器，和催化反应后的高温气体进行能量间接交换，此时废气源的温度得到第一次提升；具有一定温度的气体进入预热器，进行第二次的温度提升；之后进入第一级催化反应，此时有机废气在低温下部份分解，并释放出能量，对废气源进行直接加热，将气体温度提高到催化反应的最佳温度；经温度检测系统检测，温度符合催化反应的温度要求，进入催化燃烧室，有机气体得到彻底分解，同时释放出大量的热量；净化后的气体通过热交换器将热能转换给出冷气流，降温后气体由引风机排空。

有机物利用自身氧化燃烧释放出的热量维持自燃，如果脱附废气浓度足够高，CO 正常使用需要很少的电功率甚至不需要电功率加热，做到真正的节能、环保，同时，整套装置安全、可靠、无任何二次污染。

2、处理工艺流程根据行业要求及减少用户投资成本、运行维护费用，拟采用湿法除尘、干式过滤、活性炭吸附、催化燃烧脱附的方式对喷漆房污染综合治理，其中吸附浓缩-催化燃烧法工艺流程图如下：废气进气口图3-2 喷漆废气处理工艺流程图本处理装置工艺采用湿法除尘+干式过滤＋吸附＋催化净化装置，工作方式为：一个湿式除尘塔+干式过滤器＋若干个吸附床，经过除尘过滤去除漆雾后，有机废气进入吸附床中进行吸附工作，净化后的气体由风机排入排气筒达标排放。

活性炭吸附脱附+催化燃烧操作流程英文回答：Activated carbon adsorption and desorption combined with catalytic combustion is a widely used process in the field of environmental pollution control. This process involves the use of activated carbon to adsorb pollutants from a gas stream, followed by the regeneration of the activated carbon through desorption, and finally the combustion of the desorbed pollutants using a catalyst.The first step in this process is the adsorption of pollutants onto the activated carbon. Activated carbon is a highly porous material with a large surface area, which allows it to effectively adsorb a wide range of pollutants, including volatile organic compounds (VOCs), odorous gases, and hazardous air pollutants. The adsorption occurs due to the attractive forces between the pollutants and the activated carbon surface.Once the activated carbon is saturated with pollutants, it needs to be regenerated through desorption. This is typically done by heating the activated carbon to a high temperature, which causes the pollutants to desorb from the carbon surface. The desorbed pollutants are then collected and treated separately, while the regenerated activated carbon can be reused for further adsorption.After the desorption step, the desorbed pollutants are typically in a gaseous form and need to be treated before being released into the atmosphere. This is where the catalytic combustion comes into play. A catalyst, such as platinum or palladium, is used to facilitate the combustion of the pollutants at a lower temperature and with higher efficiency. The catalyst provides a surface for the pollutants to react with oxygen, resulting in the conversion of the pollutants into less harmful substances, such as carbon dioxide and water.To illustrate this process, let's consider the removal of benzene, a common VOC, from an industrial waste gas stream. The gas stream containing benzene is passed througha bed of activated carbon, where the benzene molecules are adsorbed onto the carbon surface. Once the activated carbon is saturated, it is heated to a high temperature, causing the benzene molecules to desorb. The desorbed benzene is then directed to a catalytic reactor, where it reacts with oxygen in the presence of a catalyst, such as platinum. The benzene is converted into carbon dioxide and water, which are then released into the atmosphere.中文回答：活性炭吸附脱附+催化燃烧是环境污染控制领域中广泛使用的一种工艺。