活性炭吸附器内部结构(活性炭吸附+热空气脱附+催化燃烧工艺介绍)

Posted 2023-05-31

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活性炭吸附器内部结构(活性炭吸附+热空气脱附+催化燃烧工艺介绍)

在废气处理过程中我们有时候会用到活性炭吸附+热空气脱附+催化燃烧的工艺，此组合工艺可视为活性炭的现场再生运用工艺，既减少了活性炭吸附饱满后的处置更换成本，同时也可以防止因活性炭吸附饱满未及时更换而发生的超标排放。这次我们就来简单介绍一下这个工艺。

工艺步骤：我们需要将各个点位的废气收集起来，先通过活性炭吸附净化后的废气通过烟囱达标排放；当活性炭吸附饱和后，经过热空气脱附，将高浓度、低风量、高温的废气通过催化燃烧净化后达标排放。

活性炭吸附

活性炭是一种多孔性的含碳物质，它具有高度发达的孔隙构造，活性炭的多孔结构为其提供了大量的表面积，能与气体(杂质)充分接触，从而赋予了活性炭所特有的吸附性能，使其非常容易达到吸收收集杂质的目的。就像磁力一样所有的分子之间都具有相互引力。正因为如此，活性炭孔壁上的大量的分子可以产生强大的引力，从而达到将有害的杂质吸引到孔径中的目的。当吸附载体饱和后就需要脱附再生处理。

热空气脱附+催化燃烧

催化燃烧装置自动升温将热空气通过风机送入活性炭吸附床，升温过程将有机物从活性炭中脱附出来，成为高浓度、小风量、高温度的有机废气。该股有机废气通过管道首先送入阻火器，然后进入催化燃烧内置换热器进行废气预热，系统通过自控系统实现温度自动补偿加热，若预热后的废气温度达到最佳催化反应温度（280℃-320℃），则系统不需要进行电加热；如预热后温度没有达到280℃-320℃，再通过电加热辅助系统加热，使气体达到催化反应最佳温度，通过催化剂的作用，使有机气体分解成二氧化碳和水，燃烧后的高温气体再进入换热器与低温气体进行热交换，使进入的气体温度升高，这样节省了能源，废气有效去除率达标排放，符合国家排放标准。

催化燃烧原理：利用催化剂做中间体，使有机气体在较低的温度下，变成无害的水和二氧化碳气体。催化剂是在化学反应中能改变反应温度而本身的组成和重量在反应后保持不变的物质，一般选择能处理各种不同类型有机废气的高效广谱型催化剂，以蜂窝陶瓷做载体，内浸渍贵金属铂和钯。

工艺特点：

- 无二次污染：系统封闭循环，运行过程不产生其他污染；

- 能耗低：当废气达到一定浓度时，低功率甚至无功率运行；

- 安全可靠：泄压、自保、阻火除尘、超温报警等系统均应配备；

- 使用寿命长：采用优质贵金属钯、铂载在蜂窝状陶瓷上做催化剂，通常1-3年更换一次。

- 操作方便：采用PLC集中控制系统，设备运行、操作过程实现全自动化，运行过程安全稳定、可靠；

工艺缺点：

- 废气不能含有S、Cl、F等；

- 废气浓度不能超过12000mg/Nm3；

- 对于C2H6处理效果差；

- 不适用成分特别复杂的气体；

- 催化剂要定期更换；

注意点归纳

(1)活性炭升温催化焚烧室升温操控。

在运用脱附+催化焚烧时，应将催化焚烧室温度升至工作温度后，然后再对活性炭进行逐渐升温脱附。

(2)催化焚烧室预热。

催化室预热时，未对活动的气流进行动态加热，而是对催化室内的空气进行静态加热，导致一旦废气进入催化焚烧室，其催化室温度急速下降，形成达不到催化焚烧的温度。

(3)运用催化焚烧的热部分尾气作为活性炭脱附热空气。

催化焚烧的尾气温度较高，一般300℃左右，为下降能耗，部分厂家的设计是运用处理后的尾气作为脱附的热空气。活性炭的脱附温度只需求80—90℃，运用尾气前有必要先对尾气进行降温处理，若不能将温度降至规范温度，就会存在活性炭着火的危险;并且脱附的有机废气是浓缩废气，其浓度较高，与高温气体接触也会存在爆破的危险。

结论：

使用活性炭吸附+热空气脱附+0催化燃烧工艺前，应明确废气成分、浓度，充分考虑废气对活性炭及催化燃烧的工艺的影响后，再做充分的设计规划。

不论是采用何种工艺，均应结合自身的实际情况，考虑技术合理性、经济可行性之后，再做选择。