活性炭吸附脫附+催化燃燒工藝詳解

一、工藝原理

該工藝通過“吸附濃縮+催化燃燒”實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢氣的高效凈化，具體流程如下：

吸附濃縮階段

含有機(jī)物的廢氣經(jīng)干式過濾器去除顆粒物后，進(jìn)入活性炭吸附床。活性炭的多孔結(jié)構(gòu)吸附廢氣中的有機(jī)物，凈化后的氣體達(dá)標(biāo)排放。

吸附效率：可達(dá)80％以上，適用于低濃度（通常＜1000mg/m3）、大風(fēng)量廢氣。

脫附再生階段

飽和活性炭通過熱氣流（80-120℃）脫附，釋放高濃度有機(jī)廢氣（濃縮比可達(dá)10-20倍）。

脫附控制：溫度過低影響脫附效果，溫度過高（＞130℃）可能引發(fā)活性炭自燃。

催化燃燒階段

濃縮廢氣進(jìn)入催化燃燒裝置，在250-350℃下通過催化劑（如鉑、鈀）作用，氧化分解為CO?和H?O，并釋放熱量。

熱回收：反應(yīng)熱通過熱交換器回收，用于預(yù)熱脫附氣流，實(shí)現(xiàn)自熱運(yùn)行（脫附廢氣濃度足夠高時(shí)無需額外加熱）。

二、應(yīng)用場(chǎng)景

適用于處理以下類型的有機(jī)廢氣：

行業(yè)領(lǐng)域

涂裝、印刷、化工、制藥、家具、制鞋、橡膠、電子制造等。

典型場(chǎng)景：噴漆房廢氣、印刷油墨揮發(fā)、化工合成尾氣。

廢氣特性

濃度：中低濃度（100-10000mg/m3），大風(fēng)量。

成分：苯類、醇類、酮類、酯類等，但需預(yù)處理去除：

顆粒物（＜5mg/m3）、高粘性油脂、磷/硫/鹵素等有害成分。

三、設(shè)備組成

核心設(shè)備包括：

干式過濾器

去除廢氣中的漆霧、顆粒物，防止活性炭堵塞。

活性炭吸附系統(tǒng)

吸附箱、活性炭（蜂窩狀或顆粒狀）、風(fēng)機(jī)、儀表閥門。

催化燃燒裝置

電加熱室、催化室（內(nèi)置催化劑）、熱交換器、阻火器、泄爆裝置。

電氣控制系統(tǒng)

PLC自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)吸附/脫附切換、溫度監(jiān)控、安全聯(lián)鎖。

四、運(yùn)行成本分析

以8萬風(fēng)量/小時(shí)設(shè)備為例：

能耗

電費(fèi)：約15萬元/年（總功率75.2kW）。

節(jié)能性：熱回收效率＞70％，脫附廢氣濃度高時(shí)可實(shí)現(xiàn)自熱運(yùn)行。

耗材

活性炭：使用壽命約1.6年，年更換成本2.3萬元。

催化劑：更換周期2-3年，年均成本約0.5萬元。

綜合成本

年運(yùn)行費(fèi)用約18萬元，占企業(yè)年利潤(rùn)的3.6％（案例數(shù)據(jù)）。

五、技術(shù)優(yōu)勢(shì)

高效凈化

吸附效率＞80％，催化燃燒分解率＞97％，確保廢氣達(dá)標(biāo)排放。

節(jié)能環(huán)保

相比傳統(tǒng)燃燒技術(shù)，能耗降低30％-50％。

無二次污染，符合國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)（如GB 16297-1996）。

安全穩(wěn)定

配備泄爆裝置、多點(diǎn)溫度探測(cè)、故障報(bào)警系統(tǒng)。

操作自動(dòng)化，維護(hù)簡(jiǎn)便。

適應(yīng)性強(qiáng)

可處理連續(xù)或間歇廢氣，適用于不同濃度和風(fēng)量條件。

六、操作注意事項(xiàng)

溫度控制

脫附溫度嚴(yán)格控制在80-120℃，避免活性炭自燃。

預(yù)處理要求

廢氣需經(jīng)干式過濾去除顆粒物（＜5mg/m3）、水分及有害成分。

安全措施

定期檢查催化劑活性、設(shè)備密封性及安全閥。

操作人員需接受專業(yè)培訓(xùn)，熟悉應(yīng)急處置流程。

維護(hù)管理

活性炭定期再生或更換，催化劑每2-3年更換一次。

清理熱交換器積灰，確保熱回收效率。

七、總結(jié)

活性炭吸附脫附+催化燃燒工藝通過“吸附濃縮+低溫催化氧化”技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高效、節(jié)能、安全的有機(jī)廢氣處理。其經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性和操作便利性，使其成為中低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣治理的首選方案，廣泛適用于涂裝、印刷、化工等多行業(yè)。