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活性炭吸附浓缩催化燃烧的工艺流程

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活性炭吸附浓缩催化燃烧的工艺流程

发布日期:2019-10-18 00:00 来源:http://www.ls-ep.cn 点击:

活性炭吸附浓缩催化燃烧工艺主要是由活性炭吸附浓缩工艺和催化燃烧工艺两部分工艺组成,采用双气路连续工作,一个催化燃烧室,两个或多个吸附床交替使用。下面跟大家分享活性炭吸附浓缩催化燃烧的工艺流程:


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1、吸附过程吸附是气体结合到固体上去的质量传递过程。


气体(吸附质)进入固体(吸附剂)的孔隙中但并未进入其晶格内。吸附过程可能是物理过程,也可能是化学过程。物理吸附主要是范德华引力起作用,一般没有选择性,在吸附过程中没有电子转移,没有化学键的生成与破坏。化学吸附实际上是一种化学反应,具有选择性,在化学吸附过程中,气体和固体表面发生了化学反应。


普遍使用的吸附剂是活性炭、分子筛、硅胶和活性氧化铝。这些吸附剂经过处理后表面积大,可有效吸附碳氢化合物等污染物。其缺点是对水有优先选择性吸附作用。所有的吸附剂在一定的高温下会发生变化。在这些温度下,其吸附能力很弱。污染物可以被解脱出来,从而使吸附剂的活性得到再生,这个过程成为脱附。为了进行连续操作,一般提供两个或多个吸附床。一个或几个吸附床在吸附时,另一个或几个吸附床则进行再生。


在吸附过程中,被收集的污染物滞留在吸附床中,只要吸附床有足够的容量,污染物就不会释放出来。但是当吸附床中的污染物浓度达到饱和时,污染物便开始释放出来,这种现象称为穿透。达到饱和的吸附床需要进行再生,一般采用加热的气体对吸附床进行脱附,一方面使吸附床重新具有活性,一方面是污染物被解脱出来进行回收或分解处理。


2、燃烧过程当气流中的污染物可被氧化时,燃烧是一种彻底的污染控制方案。


碳氢化合物就属于这类污染物。燃烧可以分为直接火焰燃烧和催化燃烧两类。燃烧即是在氧和热的作用下将碳氢化合物转化为水和二氧化碳。其反应方程式如下:CnH2m+(n+m/2)O2=nCO2+H2O+Heat在燃烧过程中,气流量和有机物负荷是选择燃烧技术的重要参数。一个衡量污染物负荷的参数是低爆炸极限(LEL)或低可燃极限(LFL)。气流的低爆炸极限是气体可自燃的较低有机物浓度(100%LEL)。由于100%LEL具有爆炸危险,美国消防协会规定气流的LEL不能超过50%,在LEL超过25%时应设置可燃气体监控装置。另一个要考虑的因素是气流的能量密度,当气流的能量密度必须大于3.7MJ/m3时点火后气体可自行维持燃烧,否则需要提供辅助燃料,另外要考虑燃烧后不产生有毒的副产品。能量值低于3.7MJ/m3的气体,可利用催化剂来帮助氧化燃烧。


经常使用的活性催化剂是铂或钯的化合物,使用陶瓷作载体。使用催化剂可降低燃烧温度,节省运行费用,但是主要缺点是微量的硫和铅的化合物会使催化剂中毒,而且特定的催化剂对每种有机污染物起到催化燃烧的作用是不同的,对有些有机污染物的去除可能无效。


3、在燃烧工艺中,为了节省能源,一般对燃烧使用或产生的热量进行利用。


利用方式包括换热和回热两种。换热方式是利用换热器在燃烧后产生的高温气体和低温气体(进气或其他需要热源的气流)之间进行换热能量传递,回热方式是利用蓄热装置直接和气流进行交替热交换,因此热量利用的效率更高。不同的燃烧工艺组合,形成4种基本的燃烧工艺方式:催化燃烧(换热),直接燃烧(换热),回热催化燃烧(RCO),回热燃烧(RTO)。在此基础上还形成了转轮富集燃烧,陶瓷过滤器等方式。


综上所述,活性炭吸附浓缩催化燃烧可以降低有机废气的起始燃烧温度,而且燃烧不受碳氢化合物浓度的限制基本不会造成二次污染。

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