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3.2.2吸附脱附+燃烧
吸附脱附+燃烧又可分为多种方式来实现,其中吸附浓缩装置根据吸附床结构不同,可分为旋转式和固定床式,旋转式结构以分子筛吸附材料为代表,固定床结构以蜂窝状活性炭吸附材料为代表,两者相比,分子筛吸附材料为无机硅酸盐,相较活性炭而言,杜绝了起火隐患,且旋转式转轮吸附占地面积比固定床要小,但对于单班单运转的操作模式而言,转轮的频繁启动对设备损害较大,无论是新型的旋转式还是传统的固定床都是利用固定的高吸附材料将废气中的VOCs进行吸附收集,吸附饱和后利用热源加热脱附,高吸附性活性炭或分子筛再生循环利用,脱附出的高浓度VOCs进入燃烧处理;燃烧处理蓄热式燃烧技术已经逐步取代了传统的燃烧技术,一般采用蓄热式氧化燃烧(RTO)或蓄热式催化氧化燃烧(RCO)工艺,将VOCs氧化成H2O和CO2后排放,同时热量能充分回收利用。吸附脱附+燃烧处理技术典型案例如图2所示。
吸附脱附+燃烧法VOCs净化效率能达到95%以上,好的净化率能到98%。但该法投资成本高,运行费用大(吸附材料、贵金属催化剂更换等),且若废气中漆雾处理不净,漆雾会粘着在活性炭或分子筛等固体吸附材料上,对吸附床的损坏极大,轻则吸附效果变差,风阻加大,缩短活性炭的寿命,重则彻底堵死,处理系统失效。
从运行的安全可靠性上,首先严格控制催化燃烧处理装置的温度和VOCs气体浓度都在绝对安全范围内,超出设定限制自动报警,及时调节,控制VOCs气体浓度与温度,以远离VOCs气体的爆炸下限;其次催化燃烧处理装置设备内部采用耐火材料,防爆物质,设备还设有阻火器、防爆膜、防火阀、安全阀等安全措施,催化燃烧处理装置安全防护性能要求很高,选用时要特别留意装置的安全性能。
3.2.3低温等离子+催化氧化
低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质第四态,当外加电压达到气体的放电电压时,气体被击穿,产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。放电过程中虽然电子温度很高,但重粒子温度很低,整个体系呈现低温状态,所以称为低温等离子体。当废气经过VOCs低温等离子体净化设备时,这些高能电子、自由基等活性粒子与废气中有机物分子进行非弹性碰撞,使有机物分子化学键断裂,发生一系列复杂氧化、降解化学反应,最后被氧化的的废气进入后级催化氧化装置,在催化载体的作用下进一步氧化,大大提高了氧化降解的效率,最终使废气中有毒有害有机物转变为无害的H2O和CO2,使废气得到净化。
低温等离子+催化氧化处理技术典型案例如图3所示。等离子+催化氧化法VOCs净化效率能达到90%,没有燃烧去除率高,但其工艺、设备较浓缩燃烧简单,投资成本和运行费用较低,且在应对漆雾影响上要优于吸附燃烧,若少量漆雾进入等离子体,其极强的氧化性可以分解处理漆雾,处理后残留物随着排风被吹扫出去,更能适应涂装废气的治理。
该处理方法因其直接处理大风量、低浓度的VOCs,运行的安全可靠性要优于吸附浓缩+燃烧法,但因喷涂作业的特殊性,设备仍需设有阻火器、防爆膜、防火阀、安全阀等安全措施。
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