VOC废气处理催化燃烧设备设计方案

VOC有 机废气治理工程的设计方案

一、废气污染源：塑料废气；

二、废气成分：粉尘颗粒物、苯、甲苯、乙苯、苯乙烯、有 机混和废气；

三、废气设计总排量（按实际生产量计算）：10000m3/h；

四、废气浓度：≤300mg/m3；废气温度：<40℃；

五、处理工艺：袋式过滤+活性炭吸附浓缩+催化脱附再 生；

六、工作方式：全日制工作方式。

慧阳催化燃烧设备处理工艺选型及说明

由于此工况废气属于大风量低浓度有 机废气，针对挥发性有 机物的去除，目前最有 效、成熟的方法是通过活性碳的吸附去除。但是活性碳对挥发性有 机物的去除是通过物理吸附的方式将其固定下来，并没有将其完 全分解。由于活性碳的吸附能力是一 定的，当其达到一 定的吸附量后就失去了吸附能力。

有 机废气另一种有 效的去除方式是催化氧化工艺，将废气加热到250℃~300℃左右，通过贵金属蜂窝陶瓷催化剂将废气中的有 机污染物氧化成CO2和 H2O,从而将废气中的有 机污染物彻 底去除。但由于此工况的废气中有 机污染物浓度低、废气量较大，其有 机污染物氧化分解产生的热能不足以维持整个系统的热量平衡，需消耗大量电能或其他能源才能维持热量的平衡，因此其运行费用较高。

基于上述状况，将活性碳吸附及催化氧化工艺有 效的结合起来则较好利用了其各自的优势，同时又弥补了各自的缺陷。当活性碳吸附饱和后向活性碳吸附装置内通入热空气使其吸附的有 机物重新解吸出来，使活性碳恢复吸附能力。其解吸出来的废气则进入催化氧化设备进行氧化分解，由于此时废气中有 机污染物浓度较高，其氧化分解产生的热量足可以维持再 生系统的热量平衡，因此只需在催化氧化设备启动初期对再 生空气进行加热，有 效的降低系统对补充能源的需求，此种方法既能充分利用催化剂的活性，又能有 效的实现活性炭的吸附再 生，从而保 证了活性炭高 效的吸附性能，解决了在常温条件下就能将大风量，低浓度有 机物去除的难题。

针对塑料废气行业，为保 障活性炭吸附能够正常运行需要增加预处理部分，结合实际情况，选用袋式过滤+活性炭吸附浓缩+催化脱附再 生+排风机+烟囱治理方式进行处理。使用离线式脱附方式工作。其中“活性炭吸附浓缩+催化脱附再 生”废气处理系统共设1个吸附单元；这1个吸附单元在车间生产时同时吸附，待晚上停产时再进行脱附作业，经吸附的有 机废气和脱附燃烧废气通过管道集中到排放烟囱排放。

活性炭吸附脱附-催化氧化系统工作示意图

VOC废气处理催化燃烧设备组成主要由袋式过滤器、活性炭吸附床、催化脱附再 生装置、配套风机、电器控制等组成。

（1）袋式过滤器

为了防止废气带入少量的水气和粉尘进入到吸附净化装置系统，从而使活性炭受潮和堵塞导致吸附效果降低，需在处理系统前端增加预处理，采用G4级玻纤过滤棉和F7级纤维过滤棉两级过滤组合而成，具有可降解、无二次污染及可再 生的特点，在过滤中有两方面的作用，一对颗粒有很好的阻挡过滤效果；二是该材料具有微小孔径（孔径在几十纳米），过滤层容尘量大，使用寿命长。

（2）活性炭吸附床

内装活性炭层及气流分布器，以浓缩净化有 机气体，是整个装置第 一个主循环的主要部件及核心工序，活性炭为堆放式装填，更换极 其方便。

（3）催化脱附再 生装置

该设备是将浓缩后有 机废气净化的主要设备。有 机废气经内装加热装置从活性炭层中将有 机物分离后，借助催化剂可使有 机废气在较低的起燃温度条件下，发生无火焰燃烧，并氧化分解为CO2和H2O，同时释放出大量热能，并由热交换装置置换能量，用于维持设备自燃的能源，从而达到去除废气中有 害物质的方法。

（4）主排风机：第 一循环系统的另一主要部件，引导废气在设定的通道中运行。脱附风机：第 二循环系统的另一主要部件，是负责将热气流引入吸附床脱附有 机物，同时又将有 机物引入催化燃烧装置进行分解。

（5）电器控制

整个设备的中心枢纽，采用PLC程序控制及HMI人机对话界面操控，保 证各设备的正常自动运行，同时对各动力点起保护、控制、监控作用。

塑料废气催化燃烧设备使用效果：吸附时该系统对有 机物的去除率可达95 %；脱附时催化燃烧对有 机物的去除率可达97 %以上；前端预处理采用两级袋式过滤工序对颗粒物的拦截率可达99 %以上；经过双重捕集，对废气综合处理效率可达90%以上。