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江蘇然博節(jié)能環(huán)保科技有限公司
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廢氣催化燃燒裝備是據(jù)吸附（效率高）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。廢棄催化燃燒設(shè)備在脫附時(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。
一、產(chǎn)品技術(shù)原理
廢氣催化燃燒設(shè)備根據(jù)吸附（效率高）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。先將有機(jī)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再生；脫附下來的有機(jī)物已被濃縮（濃度較原來提高幾十倍）并送往催化燃燒室催化燃燒成二氧化碳及水蒸氣排出。當(dāng)有機(jī)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大氣，大部分被送往吸附床，用于活性炭再生。這樣可滿足燃燒和吸附所需的熱能，達(dá)到節(jié)能的目的。再生后的可進(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。
二、適用范圍
涂裝、印刷、機(jī)電、家電、制鞋、塑料及各種化工車間里揮發(fā)或泄漏出的有害有機(jī)廢氣的凈化及臭味的消除，適用較低濃度的、不宜直接燃燒或催化燃燒和吸附回收處理的有機(jī)廢氣，尤其是對大風(fēng)量的處理場合，均可獲得滿意的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
三、主要特點(diǎn)
廢氣催化燃燒設(shè)備設(shè)計(jì)原理*、用材*，性能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡便，安全可靠，節(jié)能省力，無二次污染。設(shè)備占地面積小，重量輕。吸附床采用抽屜式結(jié)構(gòu)，裝填方便，便于更換。耗電量小，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)廢氣濃度達(dá)到2000PPm以上時(shí)，可維持自燃。
工藝流程圖安全設(shè)計(jì)：在催化凈化裝置前后均有阻火除塵系統(tǒng)，設(shè)備頂部設(shè)有泄壓系統(tǒng)。設(shè)備內(nèi)外均設(shè)有消靜電裝置，高空管道設(shè)有避雷裝置。設(shè)備內(nèi)設(shè)置多點(diǎn)溫控點(diǎn)，同時(shí)設(shè)有自動報(bào)警系統(tǒng)，設(shè)有超溫自動降溫系統(tǒng)。設(shè)備設(shè)有風(fēng)機(jī)過載保護(hù)、超溫保護(hù)、防火連鎖保護(hù)，在設(shè)備進(jìn)口設(shè)有安全防火閥門，當(dāng)出現(xiàn)高溫時(shí)，防火閥關(guān)閉，直排閥門自動打開。脫附時(shí)當(dāng)控制和監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)生錯(cuò)誤或失靈時(shí)，溫度控制儀會發(fā)生報(bào)警自動停止加熱，并且補(bǔ)冷系統(tǒng)會自動打開，當(dāng)脫附風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)突然出現(xiàn)故障加熱系統(tǒng)和風(fēng)機(jī)連鎖，加熱會自動停止，并且補(bǔ)冷系統(tǒng)會自動打開，并啟動直排系統(tǒng)。脫附過程中間歇注入97%氮?dú)?，脫附程序完畢后注?7%氮?dú)膺M(jìn)入活性炭吸附床，排除因活性炭自身蓄熱自燃帶來的安全隱患。
活性炭吸附濃縮催化燃燒
催化燃燒床催化燃燒是用催化劑使有害氣體中的可燃組分在較低的溫度下氧化分解的凈化方法。對于HC和有機(jī)溶劑蒸汽氧化分解生成二氧化碳和水并釋放出熱量。催化燃燒需將待凈化處理的有害氣體先混合均勻并預(yù)熱到催化劑所需的起燃溫度，使有害氣體中的可燃組分開始氧化放熱反應(yīng)。催化燃燒床的主要作用有以下幾點(diǎn)：
1）內(nèi)部加熱元件產(chǎn)生熱能后，通過風(fēng)機(jī)和連接管道將熱空氣吹入活性炭床，使活性炭床升溫；
2）經(jīng)過吸附工藝的活性炭在溫度變化后，有機(jī)物從活性炭中氣化解析出來，在風(fēng)機(jī)負(fù)壓引導(dǎo)下有機(jī)物通過脫附管道進(jìn)入催化燃燒床再次升溫并與填裝在催化燃燒床內(nèi)部的貴金屬催化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，有機(jī)物得到二次分解凈化。3）當(dāng)催化床溫度達(dá)到250～300℃時(shí)，有機(jī)物即可開始反應(yīng)，利用廢氣燃燒產(chǎn)生的熱空氣循環(huán)使用，反應(yīng)后的熱量達(dá)到一定值時(shí)加熱元件可以停止工作（即為無功率運(yùn)行狀態(tài)）。4）活性炭脫附后的小風(fēng)量、高濃度有機(jī)廢氣*入換熱器進(jìn)行換熱，實(shí)現(xiàn)對余熱的回收，換熱器后通過加熱器（采用多組電加熱管進(jìn)行加熱）對廢氣進(jìn)一步升溫，升溫后的有機(jī)廢氣達(dá)到廢氣在催化劑作用下的起燃溫度。廢氣進(jìn)入催化燃燒床，在催化劑的作用下，高溫裂解成CO2和H2O，有機(jī)成分得到凈化，同時(shí)有機(jī)廢氣裂解釋放出熱量使氣體溫度進(jìn)一步升高，凈化后的尾氣經(jīng)過兩級換熱器實(shí)現(xiàn)余熱的回收利用。催化燃燒的預(yù)熱廢氣加熱采用無污染、運(yùn)行穩(wěn)定的電加熱方式，電熱管分成多組、由電控箱自動控制，采用PLC與系統(tǒng)溫度聯(lián)鎖控制，當(dāng)廢氣溫度低于一定溫度時(shí)（可設(shè)定）電熱管會自動接通電源給廢氣加熱，當(dāng)廢氣溫度高于一定溫度時(shí)（可設(shè)定）電熱管會自動斷開一組、二組、多組或全部電源以節(jié)約電能及達(dá)到安全運(yùn)行。當(dāng)脫附氣體中的廢氣濃度達(dá)到4000mg/m3左右，基本可以實(shí)現(xiàn)熱量的自平衡，不需要開啟電加熱，達(dá)到節(jié)約能源的目的。催化燃燒反應(yīng)是典型的氣—固相催化反應(yīng)，其實(shí)質(zhì)是在一定溫度下，共同吸附于催化劑表面的有機(jī)物(VOCs)與來自空氣中的氧發(fā)生催化氧化反應(yīng)，*氧化分解成無害的CO2和H2O，并釋放反應(yīng)熱的過程。借助催化劑可大幅降低有機(jī)物的起燃溫度，進(jìn)行無焰燃燒，減少預(yù)熱能耗及NOx的生成5）活性炭脫附再生流程：當(dāng)吸附床吸附飽和后，可啟動脫附風(fēng)機(jī)對該吸附床脫附，脫附氣體首先經(jīng)過催化床中的換熱器，然后進(jìn)入催化床中的預(yù)熱器，在電加熱器的作用下，使氣體溫度提高到280℃左右，再通過催化劑，有機(jī)物質(zhì)在催化劑的作用下燃燒，被分解為CO2和H2O，同時(shí)放出大量的熱，氣體溫度進(jìn)一部提高，該高溫氣體再次通過換熱器，與進(jìn)來的冷風(fēng)換熱，回收一部分熱量。從換熱器出來的氣體分兩部分：一部分直接排空；另一部分進(jìn)入吸附床對活性炭進(jìn)行脫附。當(dāng)脫附溫度過高時(shí)可啟動補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)進(jìn)行補(bǔ)冷，使脫附氣體溫度穩(wěn)定在一個(gè)合適的范圍內(nèi)?；钚蕴课酱矁?nèi)溫度超過報(bào)警值。
電氣控制設(shè)計(jì)
本案采取西門子PLC全自動化控制系統(tǒng)，配套觸摸屏、電動調(diào)節(jié)閥、變送器、報(bào)警系統(tǒng)等，本系統(tǒng)包含試車模式、手動控制模式、待機(jī)模式、系統(tǒng)自動開/關(guān)機(jī)安全程序。安全保護(hù)措施包括:停電、火災(zāi)、溫度異常、風(fēng)車異常、系統(tǒng)設(shè)備異常停機(jī)、系統(tǒng)靜壓低于低報(bào)時(shí)停機(jī)保護(hù)聯(lián)鎖等。生產(chǎn)線處于事故狀態(tài)時(shí)，停機(jī)保護(hù)連鎖，尾氣旁通。系統(tǒng)設(shè)備提供下列信息(HMI)：風(fēng)機(jī)、馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(Hz)、風(fēng)機(jī)壓差值(ON/OFF)、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)與進(jìn)出口壓差值、各點(diǎn)溫度、RTO溫度、報(bào)警信息等。
本控制系統(tǒng)特點(diǎn)：
（1）采用*的PLC可編程控制器和具備良好人機(jī)界面的觸摸屏，輕松實(shí)現(xiàn)操作參數(shù)調(diào)整、優(yōu)化操作；（2）可靈活切換試車、自動、待機(jī)等多種操作模式；（3）可實(shí)現(xiàn)自動開停車操作。（4）現(xiàn)場電氣設(shè)備如風(fēng)機(jī)電機(jī)和溫度傳感器及壓力變送器等為隔爆型，防爆等級為ExDIIBT4。
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