活性炭催化燃燒設(shè)備是活性炭與催化燃燒兩者的組合應(yīng)用。組合使用主要是利用兩者之間具有互補性的特點:活性炭吸附適用于大風(fēng)量、低濃度廢氣,催化燃燒適用于小風(fēng)量、高濃度廢氣,且活性炭催化燃燒設(shè)備反應(yīng)后的余熱可回用于活性炭脫附VOCs有機廢氣。
從另一個角度看,此組合工藝可視為活性炭的現(xiàn)場再生利用工藝,既減少了活性炭吸附飽和后的更換處置成本,同時定期的濃縮脫附也避免了因活性炭吸附飽和未及時更換造成的超標(biāo)排放風(fēng)險。隨著催化燃燒廢氣處理中應(yīng)用逐漸增多,相關(guān)技術(shù)也已趨于成熟。
在設(shè)計方面,主要是以下幾個關(guān)鍵點:
一是加熱熱交換與尾氣熱回收熱交換的設(shè)計,
二是對催化劑填料層的設(shè)計和催化劑選型,
三是對設(shè)備運行控制和安全控制設(shè)計。
目前氣體加熱、熱交換、催化劑填料層的設(shè)計,都可以查閱相關(guān)資料進(jìn)行設(shè)計計算,但將這些設(shè)備組合為一個系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計,現(xiàn)就系統(tǒng)在實際工程使用中,發(fā)現(xiàn)的一些問題歸納如下:活性炭升溫和催化燃燒室升溫控制。在使用脫附+催化燃燒時,應(yīng)將催化燃燒室溫度升至工作溫度后,然后再對活性炭進(jìn)行逐步升溫脫附;而有些廠家設(shè)計在催化燃燒室的溫度沒有達(dá)到設(shè)計溫度時,就開始對活性炭進(jìn)行升溫脫附,此種情況造成脫附出的廢氣無法有效的經(jīng)過催化燃燒室燃燒;
催化燃燒室預(yù)熱:催化室預(yù)熱時,未對流動的氣流進(jìn)行動態(tài)加熱,而是對催化室內(nèi)的空氣進(jìn)行靜態(tài)加熱,導(dǎo)致一旦廢氣進(jìn)入催化燃燒室,其催化室溫度急速下降,造成達(dá)不到催化燃燒的溫度;利用催化燃燒的熱部分尾氣作為活性炭脫附氣體。催化燃燒的尾氣溫度較高,一般300℃左右,為降低能耗,部分廠家設(shè)計是利用處理后的尾氣作為脫附熱氣?;钚蕴康拿摳綔囟戎恍枰?/span>80—90℃,利用尾氣前必需先對尾氣進(jìn)行降溫處理,若不能將溫度降至設(shè)計范圍,就會存在活性炭著火的風(fēng)險;而且脫附產(chǎn)生的有機廢氣是濃縮廢氣,其濃度較高,與高溫氣體接觸也會存在爆炸的風(fēng)險。如果采用燃?xì)饧訜幔細(xì)馊紵a(chǎn)生的廢氣和燃?xì)獗旧硭糠忠蜃?,也會對活性炭、催化劑造成不利影響;再有燃?xì)馐褂萌艨刂撇缓茫烊粴馕慈紵苯舆M(jìn)入催化裝置,一旦點火也會發(fā)生爆炸,其風(fēng)險比電加熱更大。
綜上所述,正藍(lán)環(huán)保公司設(shè)計活性炭催化燃燒設(shè)備時采取相應(yīng)對策避免上述問題的發(fā)生,從安全角度考慮,加熱系統(tǒng)采用電加熱,對脫附氣體采用新風(fēng),其安全系數(shù)更高;從經(jīng)濟角度考慮,活性炭脫附熱量采用催化燃燒反應(yīng)后回收的余熱。有時車間VOCs有機廢氣含有粉塵、硫、鉛、汞、砷及鹵素等物質(zhì),這時就需要在活性炭催化燃燒設(shè)備之前加設(shè)必要的預(yù)處理設(shè)備,例如噴淋塔、干式過濾箱、布袋除塵器、低溫等離子設(shè)備等,具體采用哪些設(shè)備還需視現(xiàn)場具體情況來確定。