最新催化燃烧废气处理设备工艺流程

催化燃烧技术基本原理，有机废气催化燃烧处理，VOCs废气治理设备工艺流程主要包括四大系统：预处理（杂质去除）、吸附气体、脱附催化燃烧和控制系统。

（1）预处理：预处理主要用干式过滤器去除废气中的粉尘颗粒物和水气，以防止杂质影响活性炭的吸附效果。干式过滤器采用无纺布干式过滤棉和玻璃纤维网二级过滤设计，可高效除去气体中的杂质，净化效率达97%以上。

（2）气体吸附系统：经过预处理后的废气进入活性炭吸附床，吸附床共有六个（吸附饱和后进行离线脱附），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。

（3）脱附-催化燃烧系统：吸附床吸附饱和后，新鲜空气在脱附风机提供动力的作用下经过二次换热器达到100-120℃后进入饱和吸附箱，将浓缩的有机分子脱附进入催化燃烧装置。高浓度的有机废气先通过一次换热器预热，再通过发热管加热区，使高浓度废气达到催化燃烧所需温度（240-280℃），经过催化区在催化剂作用下进行无焰燃烧分解H2O和CO并释放大量热2，反应后的高温洁净气体通过热交换回收大部分热能后排放至大气。当有机废气浓度达到2000ppm以上时，催化燃烧启动后，可维持自然，不需再外加能量，运行费用低，节能效果显著。

系统内设有安控程序：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，自动启用火灾应急自动喷淋系统或氮气应急处理。

（4）控制系统：PLC自动控制系统对设备中的风机、预热器、温度和电动阀门等进行控制。当系统温度达到预定的催化温度时，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适当的范围；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，系统中还有阻火器，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，温度超过报警值，自动开启火灾应急自动喷淋以及氮气灭火系统，确保设备运行安全可靠。

PLC控制系统可实现以下智能化功能

l 具有自动、手动两种操作方式，自动运行时具有连锁功能

l 系统具有自我诊断功能，运行出现异常时会报警和自动停机

l 人机交互友好，控制面板显示运行参数，可根据工艺要求改变控制参数

l 自动运行时可根据工艺条件退出运行

催化燃烧法是一种高效清洁燃烧技术，主要利用催化剂使有机废气在较低的温度条件下充分燃烧。相对其他处理技术，催化燃烧具有显著的优点：起燃温度低能耗少，处理效率高，无二次污染等，使之成为目前前景广阔的VOCs有机废气治理方法之一。高效催化燃烧催化剂是催化燃烧技术的关键核心，以块状载体作为骨架基体的催化剂称为规整结构催化剂，也称为整体式催化剂。由于具有特殊孔道结构，这类催化剂改善了催化反应床层上的物质传递，提高了催化效率，降低了压力，减少了操作费用，在石油化工、精细化工等多相催化反应中得到越来越广泛的应用。

RCO有机废气催化燃烧技术在日本、美国和西欧被广泛地应用于VOCs的治理，工艺设备非常成熟，相关的技术标准和使用规范已经非常完善，一些大公司都有自己的企业标准，对工艺设计、催化剂的性能要求、反应器制造和工程控制措施等都有详细的规定。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。RCO有机废气催化燃烧技术是指在催化剂的作用下，使有机废气中的碳氢化合物在温度较低的条件下迅速氧化成水和二氧化碳，达到彻底治理的目的。

一、RCO有机废气催化燃烧工艺原理：

催化净化是典型的气固相催化反应，其实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化净化过程中，催化剂的作用是降低活化能，同时催化剂表面具有吸附作用，使反应物分子富集于表面提高了反应速率，加快了反应的进行；借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下，发生无焰燃烧，并氧化分解为CO2和H2O，同时放出大量热能，从而达到去除废气中的有害物的方法。

在将废气进行催化净化的过程中，废气经管道由风机送入热交换器，将废气加热到催化燃烧所需要的起始温度。

经过预热的废气，通过催化剂层使之燃烧。由于催化剂的作用，催化燃烧法废气燃烧的起始温度约为250～300摄氏度，大大低于直接燃烧法的燃烧温度650～800摄氏度，高温气体再次进入热交换器，经换热冷却，最终以较低的温度经风机排入大气。

处理设备说明

1、活性炭吸附床

利用活性炭多微孔的吸附特性吸附有机废气是一种最有效的工业处理手段。活性炭吸附床采用新型活性炭，该活性炭比表面积和孔隙率大，吸附能力强，具有较好的机械强度、化学稳定性和热稳定性，净化效率高达95%。有机废气通过吸附床，与活性炭接触，废气中的有机污染物被吸附在活性炭表面，从而从气流中脱离出来，达到净化效果。从活性炭吸附床排出的气流已达排放标准，空气可直接排放。

2、催化燃烧床

在有机废气引入催化燃烧装置前，先通过预热器对废气进行先预热，再通过催化燃烧床内的电加热器加热废气使废气温度升高到2800C左右，在催化剂的作用下，热反应生成无害的H2O和CO2，此时无需电加热，通过自身平衡处理掉高浓度有机废气。燃烧后放出大量的热量，可采用热交换器将高温尾气回收利用以减少预热能耗。上述过程可通过PLC系统控制柜全自动操作。

饱和的活性炭经热空气脱附-催化燃烧后，吸附其上的有机废气生成CO2和H2O，饱和活性炭重新获得吸附能力，循环使用。

本方案采用双吸附箱工艺，即系统配备两个吸附箱，一个吸附一个脱附或者待机。喷漆工作时，吸附箱A开启运行（吸附箱B脱附或者待机）。当吸附箱A达到饱和时，手动切换吸附-脱附程序：吸附箱A停止进风，进入脱附程序，同时吸附箱B开启进风，进入吸附程序。

吸附箱A内的活性炭在脱附-催化燃烧系统运行作用下，有机从活性炭中脱附出来被催化燃烧床燃烧、分解，最后使得活性炭再生，重新获得吸附能力。

1. 废气在进入活性炭吸附设备之前一定要做好废气预处理措施，特别是废气中含有水颗粒、尘颗粒、油颗粒、油漆的行业。因为这些颗粒物进入活性炭吸附床后会堵塞活性炭，从而使得活性炭失去处理效果。预处理措施根据行业不同，废气性质不同选用不同的预处理措施。详细情行可联系我方获取技术支持。

2. 主要用于低浓度废气<300mg/m3，活性炭主要是浓缩装置，他把低浓度大风量的废气经过长期地吸附后，吸附饱和后需要对活性炭进行脱附。脱附的风量很小，通常几千风量即可。脱附后的废气为高浓度，小风量有机废气，这时进入催化燃烧设备进行催化燃烧。

3. 废气成分需要为活性炭能吸附的分子，活性炭是一种非极性吸附剂，他能吸附非极性分子以及某些极性分子。这个要根据具体废气成分进行判断。

有机废气治理催化燃烧设备装置主要由四个系统模块构成：

1、预处理过滤模块：喷淋塔、脱水器、干式过滤箱

2、吸附模块：活性炭吸附箱、活性炭、进出风管道、主引风机

3、脱附+催化燃烧模块：电加热模组、高校板式换热器、催化燃烧模组、催化剂、碳箱控制阀门组、脱附循环风机、补冷风机。

4、控制系统模块：风机变频器、PLC控制单元、测温及信号反馈单元

5、安全保章模块：催化床泄爆阀、吸附箱泄爆阀、集成安全控制系统

吸附模块：

◆活性炭吸附箱：

活性炭吸附箱及活性炭是整个吸附模块中zui重要的两个部分，我公司设计的活性炭吸附箱增加了新型的均风装置该均风板采用激光高精度切割，利用圆孔自内二外逐步扩大的扩散原理，强制进入活性炭吸附箱的气流向四周均布，能有效的将废气进入活性炭箱内的废气均匀分布，提高吸收效率，防止造成局部风速过高，排放朝标的问题。活性炭托板我公司采用定制的高强度镀锌钢格板，结构强度高，使用寿命长，便于更换和拆卸。

脱附+催化燃烧模块：

催化燃烧原理：脱附后的气体经阻火器、进气阀、换热器、电加热器（预热器）升温，使气体温度升至催化燃烧所需要的温度，在催化床内的催化剂的作用下分解成水和二氧化碳，同时放出大量的热，使气体温度进一步提高，高温气体再通过换热器进行部分热量回收后，通过风机排出。此外，通过控制风机的流量可使气体中有机物的浓度控制在一合适的范围内，该浓度燃烧放热的热量可维持系统运行需要的热量，此时，催化床内的燃烧器可停止，系统利用有机物燃烧放热维持运行，节约运行费用。

催化剂：催化燃烧的催化剂是以铂、钯为主的贵金属催化剂。贵金属为活性组分的催化剂分为全金属催化剂和以氧化铝为载体的催化剂。全金属催化剂是以镍或镍铬合金为载体，将载体做成带、片、丸、丝等形状，采用化学镀或电镀的方法，将铂、钯等贵金属沉积其上，然后做成便于装卸的催化剂构件。由氧化铝作载体的贵金属催化剂，一般是以陶瓷结构作为支架，在陶瓷结构上涂覆一层紧有0.13mm的α-氧化铝薄层，而活性组分铂、钯以微晶状态沉积或分散在多孔的氧化铝薄层中。

有机废气治理催化燃烧设备装置操作方便：设备工作时，实现自动控制。

能耗低：设备启动仅需30-60分钟升温至起燃温度（有机废气浓度较高时）耗能仅为风机功率。

安全可靠：设备配有阻火系统、防爆泄压系统、chao温报警系统及仙进的自控系统。

阻力小，净化效率高：采用当今仙进的贵金属钯、铂浸渍的蜂窝状陶瓷载体催化剂，比表面积大。

余热可回用：余热可返回烘道，降低原烘道中的消耗功率；也可做其它方面的热源。

占地面积小：仅为同行业同类产品的70%-80%，且设备基础无特殊要求。

使用寿命长：催化剂一般4年更换，并且载体可_。

电气控制柜

采用国产高品质控制柜。

控制箱/柜优先底部进出线，控制柜带底座。

穿线管采用镀锌钢管，控制柜、线管桥架、设备外壳接地。

控制柜内预留220V/10A三孔的维修插座一个。

4） 风机控制

废气主引风机采用变频器进行控制，根据需要任意调节风量。

脱附风机采用变频器控制，与温度chao温报警连锁。

5） 加热功率控制

采用智能型电压调整器控制分组控制电加热器功率高晓节能。

安全保章系统模块：

“主动预防”措施：

（1）进气端设置稀释阀，用于在废气浓度过高CO温度突然增加等情况下自动开启补入冷空气稀释、降温。

（2）设计之前的技术调研及项目针对性设计

在控制系统设计之前，我公司会安排技术人员与贵公司结合，充分了解贵公司的生产作业情况，多次不同时间段的测量VOC含量，区分出有可能导致VOC含量增加的生产作业情况和时间段，再将情况汇总后与贵公司交流确认，可在CO控制系统程序中设计对应的控制策略，比如可在VOC含量突然增加的生产作业工序或者时间段，暂时将VOC排空等手段，避免高浓度的VOC进入CO。

被动响应”方面：

当VOC含量变高进入CO后，可通过如下措施来解决：

（1）多点检测氧化室温度，当温度chao过设定值时，即开启chao温阀进行放散，并连锁停机；（泄爆阀）

（2）管路设置阻火器和泄爆口，保正企业生产设备安全；（防爆膜片）

（3）CO安装泄爆口，保正氧化设备自身安全。（泄爆阀）

VOCs催化燃烧设备，催化燃烧技术：用于有机废气（VOCs）治理；该法已应用于净化金属印刷、绝缘材料、漆包线、炼焦、化工等多行业有机废气。对于低浓度、大流量、对组分而无回收价值的VOCs废气，采用浓缩-催化燃烧法处理是非常有效的。

催化燃烧是借助催化剂在低温(200～400℃)下，实现对可燃物的完全氧化，其实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化燃烧过程中，催化剂的作用是降低活化能，同时催化剂表面具有吸附作用，使反应物分子富集于表面提高了反应速率，加快了反应的进行。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下，发生无焰燃烧，并氧化分解为CO2和H2O，同时放出大量热能，从而达到净化废气的目的。

催化燃废气进行有效收集后，进行预处理，再进入活性炭吸附装置，气体在活性炭床层保持一定的停留时间，气体中的VOCs被吸附在活性炭表面，洁净气体从活性炭床层排出后可以直接通过引风机排空，经过RCO处理后的洁净气体通过热交换到一定温度后作为脱附风，通过活性碳床进行脱附，从活性炭吸附装置脱附出来的浓缩有机物进入RCO装置后通过贵金属催化剂燃烧分解，分解温度在200-250℃，有机废气被分解成二氧化碳和水，以此循环，待废气脱附分解完成后排入烟筒后达标排放。

催化燃烧主要利用催化剂将需要处理的废气当中的可以燃烧的物质，在一种较低温的情况下进行氧化以及分解的一种方法。在整个催化净化过程中，催化剂扮演的角色是用来降低化学反应的活化能，从而使反应条件更有利于可以控制的目的。 借助催化剂的作用可以有效地使废气在较低的温度条件下进行起燃，从而发生无焰燃烧，然后净其氧化分解为无害的二氧化碳和水，并释放出大量的热能，这样就可以达到去除废气当中的有害物质的，净化废气。

这种处理方式所需要辅助燃料比较少，能量消耗比较低，在处理设备设施的所需要的体积较小。操作简单、安全、净化效率高，非常适合化工、喷漆、绝缘材料、涂装生产等行业的应用。催化燃烧的处理温度一般是根据废气而定，废气不同在处理温度上面也不一样，温度一般在250℃-500℃左右。在处理方式上面正常的流程有三个步骤：吸附、脱附、燃烧三步。

VOCs催化燃烧设备

烧设备的处理废气的工艺流程说明：

1.企业现场产生的有机废气，有组织地收集到中心排气口，经过三级过滤器去除废气中的粉尘渣等杂质，以保证蜂窝活性炭吸附材料的净化效率和使用寿命。预处理选用填料式喷淋洗刷塔，喷淋液挑选碱液酸性气体进行中和处理或许选用干式过滤器对粉尘进行过滤处理。

2.在吸附风机的作用下，经过多级过滤后的废气进入活性炭吸附器进行吸附处理，吸附净化效率≥90%；通过前面的预处理后，废气通入后端的活性炭吸附/脱附塔进行吸附处理，通过活性炭微孔的有机气体吸附在活性炭表面，去除废气中的有机物，抵达净化气体的作用。经吸附净化后的气体和催化燃烧净化后的部分气体一起从烟囱排放入大气。

3.吸附在蜂窝活性炭材料中的有机物，利用混合加热后的高温气体（约 200℃）对其脱附，浓缩倍数约~20倍；同时另一股冷却风对脱附后的高温区进行冷却，冷却后的废气，再经过与燃烧器内高温热风混合升温，使其温度到达200℃，再对活性炭吸附器进行脱附。当吸附床吸附饱满后，切换脱附风阀和吸附风阀，发起脱附风机对该吸附床脱附。脱附新鲜空气通过新风进口的换热器和电加热室进行加热，将新空气加热到120℃左右进入活性炭床，炭床受热后，活性炭吸附的溶剂蒸腾出来。

4.活性炭吸附器脱附后的高浓度废气进入燃烧器内，废气经过换热器或预加热到催化反应温度后，再进入催化氧化床发生氧化反应，反应后的高温烟气流经换热器，与进入催化床的气体换热后再部分外排至烟囱。溶剂经风机送入到催化燃烧室前的换热器，然后进入催化燃烧室中的预热器，在电加热器的作用下，使气体温度前进到250-300℃左右，再进入催化燃烧床，有机物质在催化剂的作用下无焰燃烧，被分解为CO2和H2O，一同放出许多的热，气体温度进一部前进，该高温气体再次通过换热器预热未经处理的有机气体，收回一部分热量。

简单点来说都是利用活性炭吸附原理，先让活性炭吸附有机废气，让吸附完废气的活性炭通过高温气流再将其进行脱附。这样就可以使活性炭反复地循环进行吸附和脱附，脱附下来的废气会进行浓缩处理，然后进入到催化燃烧室进行分解并释。经过催化燃烧处理之后的废气一部分符合标准排放到大气当中，另一部分回到吸附床上供活性炭脱附使用，这样可以更好的提供吸附脱附催化的热量，而且节能环保高效。