高效吸附-脱附-(蓄热)催化燃烧VOCs治理技术

　　关于废气治理，本文将介绍VOCs治理方法，主要涉及高效吸附-脱附-(蓄热)催化燃烧VOCs治理技术，详情如下：

　　【技术名称】高效吸附-脱附-(蓄热)催化燃烧VOCs治理技术

　　【技术内容】

　　利用高吸附性能的活性碳纤维、颗粒炭、蜂窝炭和耐高温高湿整体式分子筛等固体吸附材料对工业废气中的VOCs进行富集，对吸附饱和的材料进行强化脱附工艺处理，脱附出的VOCs进入高效催化材料床层进行催化燃烧或蓄热催化燃烧工艺处理，进而降解VOCs。该技术的VOCs去除效率一般大于95%，可达98%以上。

　　采用的关键技术主要包括：

　　(1)高效的吸附材料：高吸附性能的活性碳纤维、颗粒活性炭、蜂窝炭和耐高湿整体式分子筛VOCs吸附材料;

　　(2)高效的催化材料：纳米孔材料、稀土分子筛催化材料;

　　(3)高效的除漆雾技术、安全吸附技术、脱附技术;

　　(4)高效的催化氧化技术、蓄热催化燃烧技术。

　　工艺流程主要包括：

　　(1)预处理：排放废气中可能含有少量粉尘，因此在吸附净化前端一般需加装高效纤维过滤器或高效干湿复合过滤器，对废气粉尘进行拦截净化。

　　(2)吸附阶段：去除尘杂后的废气，经合理布风，使其均匀地通过固定吸附床内的吸附材料层过流断面，在一定停留时间内，由于吸附材料表面与有机废气分子间相互作用发生物理吸附，废气中的有机成份吸附在活性炭表面积，使废气得到净化;净化装置设置两台以上吸附床，即废气从其他几台经过，确保一台处于脱附再生或备用，保证吸附过程连续性，不影响实际生产。

　　(3)脱附-催化燃烧：达到饱和状态的吸附床应停止吸附转入脱附再生。启动脱附风机、开启相应阀门和远红外电加热器，对(蓄热)催化燃烧床内部的催化剂预热，同时产生一定量热空气，当催化床层温度达到设定值时将热空气送入吸附床，吸附材料床层受热解吸出高浓度有机气体，经脱附风机引入催化燃烧床。当废气浓度较高、反应温度较高时，补冷风机自动开启，确保催化燃烧床安全、高效运行。

　　【技术优点】

　　该技术已经在石油、化工、电子、机械、涂装等行业大风量、低浓度或浓度不稳定的有机废气治理中得到应用，处理风量典型规模20000~500000m3/h。设备投资基本上是200~300万元(以处理风量为50000m3/h)，运行费用30~50万元，主体设备寿命10~15年。

　　该技术既可用于新建厂有机废气治理，也可用于现有厂治理工程改造，运行成本较国内现有技术低15~20%。可经济有效地解决重点行业大风量、低浓度或浓度不稳定的有机废气治理。

　　【适用范围】石油、化工、电子、机械、涂装等行业

　　典型案例

　　【案例名称】油漆生产车间废气吸附-脱附-(蓄热)催化燃烧装置

　　【项目概况】本次治理废气来自于五个排风口，其中排风口B2，B3，B4排气口的粉尘量比较大，将B3、B4合并为一条排气口，并在废气前端设置一套脉冲式滤筒除尘设备，设计风量为20000m3/h，在B2排气口前端设置一套滤筒除尘设备，设计风量为10000m3/h，此外应业主要求考虑车间扩容20%的，五个风口总设计风量10万m3/h。

　　【主要工艺原理】

　　(1)预处理：因废气排风口B2，B3，B4排气口的粉尘量比较大，将B3、B4合并为一条排气口，并在废气前端设置一套脉冲式滤筒除尘设备在B2排气口前端设置一套滤筒除尘设备，经过滤除尘设备除去大部分粉尘的废气，和B1汇合为一条支路再进入高效纤维过滤器进一步除去细微粉尘。

　　(2)吸附：经预处理后的有机废气经过合理布风，均匀通过填充高性能蜂窝状活性炭的吸附固定吸附床，有机成分被吸附在活性炭微孔内，净化气达标排放。

　　(3)脱附浓缩-催化氧化：吸附饱和后的活性炭床采用循环热风脱附，脱附下的高浓度VOCs进入催化氧化床，在催化剂的催化氧化作用下，VOCs于低温下被氧化成H2O和CO2，并释放出大量热量，催化氧化反应后的尾气经过混流换热器后用于脱附饱和活性炭。

　　【关键技术或设计创新特色】

　　u 被国家环保总局评选为“国家重点环境保护实用技术”。

　　u PLC全自动化控制，配套可操作触摸屏，操作简便，节能省力。

　　u 无焰氧化，安全高效，可布置在防爆生产场合。

　　u 高性能活性炭吸附剂，比表面积大，吸-脱附性能好，过风阻力小。

　　u 吸附床内配套消防系统，充分保证设施安全。

　　u 多重安全预警系统：非稳态控制、温度预警、停机警报及故障应急处置措施等。

　　u 净化设施阻力小，可有效降低风机功率及噪音。

　　u 净化效率高，保证达标排放。

　　【主要技术指标】

　　本项目总治理风量100000Nm3/h，废气浓度为500mg/m3(甲苯、二甲苯)，粉尘浓度500mg/m3。本项目的废气甲苯、二甲苯、非甲烷总烃、颗粒物符合《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)二级标准，通过了第三方检验机构验收。

　　【投资及运行效益分析】

　　【投资费用】

　　工程总投资约为500万元。

　　【运行费用】

　　项目每年电费、管理费用约为60万元/年。

　　【用户意见】

　　项目投运至今，各项技术指标优良，操作维护简单、无任何环保事故，VOCs净化效率达到设计要求，各项能耗指标达到或优于设计要求，装置带来了显著的社会效益和环境效益，值得推广应用的示范工程。