催化燃燒設備的組成

  VOCS廢氣處理催化燃燒設備包括干式過濾系統、活性炭吸附系統、催化燃燒再生系統、電氣控制系統及通風管道系統等五大子系統組成。

  1.VOCS廢氣處理催化燃燒設備干式過濾系統：包括過濾箱、抽屜、過濾材料等，這是一個初中效過濾系統，保證進入到吸附箱的氣源干凈、干燥、無顆粒；

  2.VOCS廢氣處理催化燃燒設備活性炭吸附系統：包括吸附箱本體、活性炭、泄壓裝置、溫度傳感器、消防噴淋裝置、儀表閥門等。

  這里要注意對這里是對活性炭有要求的，根據生態環境部印發《揮發性有機物治理攻堅方案》通知：采用活性炭吸附技術的，應選擇碘值不低于800mg/g的活性炭。

  3、VOCS廢氣處理催化燃燒設備催化燃燒再生裝置：包括裝置本體、電加熱預熱室、催化燃燒蓄熱室、防爆泄壓裝置、溫度傳感器、連接管道閥門、儀表、催化劑等。催化活性材料一般是金屬或金屬氧化物。其中貴重金屬催化劑主要有鉑、鈀和釕等，普通金屬催化劑主要有銅、鉻、鎳、釩、錳、鐵、鈷等金屬及氧化物。催化載體是多孔材料，主要作用是使活性材料具有大的體表面積。

  4.VOCS廢氣處理催化燃燒設備電氣控制系統：包括電柜、PLC、觸摸屏、現場儀表及線管等。

  5.VOCS廢氣處理催化燃燒設備管道及風機，所有連接管道均選用優質工業鍍鋅板制作。

  工作原理

  催化燃燒的工藝流程一般為廢氣收集→初中效過濾器→活性炭吸附→催化燃燒脫附再生→風機高空排空。

  催化燃燒主要為二個階段，活性碳吸附階段和活性碳脫附再生階段，二個階段的工作原理如下：

  1、活性炭吸附過程：

  車間排出的廢氣經管道進入活性碳吸附床,有機廢氣穿過活性碳時，廢氣中的有機成份被吸引到活性碳的微孔中并濃集保留其中，其它氣體穿過活性碳后經風機排空。

  2、活性炭再生過程：

  活性炭使用一段時間，吸附了一定量的溶劑后，會降低或失去吸附能力，此時活性炭需脫附再生，再生后活性炭重新恢復吸附功能可繼續使用。再生時，啟動催化燃燒裝置予熱室電源，將空氣予熱，予熱后的氣體送入吸附箱，箱中活性炭受熱后，活性炭吸附的溶劑揮發出來，溶劑經風機送入催化燃燒室燃燒，燃燒后分解生成CO2和H2O蒸汽等熱空氣，熱空氣一部分回到活性炭吸附箱繼續給活性炭加熱，叧一部分排空，熱空氣內部循環多次活性碳即可得到再生。

  廢氣預處理為了避免催化劑床層的堵塞和催化劑中毒，廢氣在進入床層之前必須進行預處理，以除去廢氣中的粉塵、液滴及催化劑的毒物。

  預熱裝置包括廢氣預熱裝置和催化劑燃燒器預熱裝置。因為催化劑都有一個催化活性溫度，對催化燃燒來說稱催化劑起燃溫度，必須使廢氣和床層的溫度達到起燃溫度才能進行催化燃燒，因此，必須設置預熱裝置。但對于排出的廢氣本身溫度就較高的場合，如漆包線、絕緣材料、烤漆等烘干排氣，溫度可達300℃以上，則不必設置預熱裝置。

  預熱裝置加熱后的熱氣可釆用換熱器和床層內布管的方式。預熱器的熱源可釆用煙道氣或電加熱，目前釆用電加熱較多。當催化反應開始后，可盡量以回收的反應熱來預熱廢氣。在反應熱較大的場合，還應設置廢熱回收裝置，以節約能源。

  預熱廢氣的熱源溫度一般都超過催化劑的活性溫度。為保護催化劑，加熱裝置應與催化燃燒裝置保持一定距離，這樣還能使廢氣溫度分布均勻。

  從需要預熱這一點出發，催化燃燒法適用于連續排氣的凈化,若間歇排氣,不僅每次預熱需要耗能，反應熱也無法回收利用，會造成很大的能源浪費，在設計和選擇時應注意這一點。

  催化燃燒裝置一般釆用固定床催化反應器。反應器的設計按規范進行，應便于操作，維修方便，便于裝卸催化劑。

  在進行催化燃燒的工藝設計時，應根據具體情況,對于處理氣量較大的場合,設計成分建式流程，即預熱器、反應器獨立裝設，其間用管道連接。對于處理氣量小的場合，可釆用催化焚燒爐，把預熱與反應組合在一起，但要注意預熱段與反應段間的距離。

  在有機物廢氣的催化燃燒中，所要處理的有機物廢氣在高溫下與空氣混合易引起爆炸，安全問題十分重要。因而，一方面必須控制有機物與空氣的混合比，使之在爆炸下限；另一方面，催化燃燒系統應設監測報警裝置和有防爆措施。