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催化燃燒凈化裝置主要由阻火器、熱交換器、催化反應(yīng)床、風(fēng)扇等幾個主要部件組成。催化燃燒溫度較直接燃燒低，燃燒完全；催化劑用于催化燃燒，它能在較低溫度下，將有機(jī)污染物排放到大氣中，在鉑、鈀催化劑的作用下，使廢氣中的有機(jī)污染物氧化為二氧化碳和水。添加催化劑不會改變原有的化學(xué)平衡，只是改變了化學(xué)反應(yīng)的速度，而催化劑本身的性質(zhì)在反應(yīng)前后沒有發(fā)生變化。

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活性炭吸附箱作為催化燃燒裝置的核心部件，設(shè)計時需要考慮哪些方面的問題呢？

設(shè)計要點一：整體炭層和分體炭層的選擇

分體炭層的結(jié)構(gòu)形式，蜂窩式活性炭尺寸為100*100*100，孔隙100目，炭層數(shù)量為6層。可以看出，雖然炭層中心也出現(xiàn)下沉變形，但是，并沒有孔隙錯位堵塞現(xiàn)象，氣流呈“微S”型，逐層通過炭層；活性炭吸附有機(jī)氣體比較充分，充分發(fā)揮活性炭的吸附能力。

整體炭層的結(jié)構(gòu)形式，蜂窩式活性炭尺寸為100*100*100，孔隙100目，炭層數(shù)量為6層。可以看出，由于炭層堆積中心的下沉變形，部分孔隙已錯位堵塞，造成氣流不通暢，無組織，炭層阻力變大；另外，由于孔隙阻塞，會使部分孔隙不能充分進(jìn)行有機(jī)氣體的吸附，造成活性炭“欠飽和狀態(tài)”，不能充分發(fā)揮活性炭的吸附能力。

如何確定活性炭箱的脫附溫度？

為了使吸附質(zhì)分子從吸附劑表面脫附下來，必須給它能量或推動力，使它能從吸附劑表面“蒸發(fā)”到吸附劑孔道上，從而進(jìn)入氣相體。但在常用的脫附方法中，加熱脫附是為其提供能量，以增加分子的動能；吹掃脫附和減壓(真空)脫附，兩者都是為了降低廢氣分子在吸附劑孔道內(nèi)的分壓，即蒸氣壓力，使廢氣分子的濃度變差，從而為廢氣分子從吸附劑表面向氣相轉(zhuǎn)移提供推動力，蒸氣壓力越大，廢氣分子的脫附速度越快。因此，根據(jù)這一理論，很容易理解，吸附質(zhì)的脫附溫度與其飽和蒸氣壓有關(guān)，而與其沸點無關(guān)。

與此同時，傳統(tǒng)的玻璃鋼工業(yè)產(chǎn)生了大量的苯i乙烯氣體，在完成吸附后，很難再脫附再生，這正是由于苯乙i烯的飽和蒸汽分壓過低，而用活性炭吸附處理苯i乙烯氣體的方法是不推薦的。

RCO催化燃燒裝置中氣固催化反應(yīng)的實質(zhì)是涉及活性氧的深度氧化。催化燃燒設(shè)備在催化燃燒過程中，催化劑的作用是降低活化能，同時，催化劑表面具有吸附作用，使反應(yīng)物集中在表面。催化劑在催化燃燒設(shè)備的幫助下,廢氣的情況下點火溫度低、無焰燃燒,氧化分解為二氧化碳和水,并釋放大量熱能,從而達(dá)到目的的有機(jī)廢氣處理設(shè)備處理有害物質(zhì)。

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在有機(jī)廢氣處理中采用顆粒活性炭，讓氣流通過活性炭層吸附，從而降低有機(jī)廢氣的濃度。吸收過程就是污染物分子被吸附到固體表面時，分子的自由能下降，所以吸收過程就是放熱過程，所釋放的熱稱為污染物在這個固體表面的吸收熱。

除活性炭對 VOCs的物理吸附外，活性炭本身和吸附的有機(jī)物都會與氧氣發(fā)生緩慢的氧化反應(yīng)， VOCs的比表面積越大，氧化作用越強(qiáng)。另外，廢氣中含有某些不相容化學(xué)物質(zhì)時，活性炭催化的不相容反應(yīng)也會加速。這是放熱過程，同樣也會導(dǎo)致活性炭有熱積累的危險。

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活性炭吸附裝置發(fā)生事故的原因分析

事故多發(fā)生在夏季高溫期間，事故當(dāng)日溫度較高，太陽直射時間較長，日平均溫度達(dá)32℃以上。

著火的活性炭吸附罐內(nèi)活性炭長時間未更換環(huán)，雜質(zhì)灰多。

經(jīng)活性炭吸附的罐內(nèi)廢氣成分較為復(fù)雜。含，，醇，，有機(jī)胺，以及酸和堿的尾氣。

事故當(dāng)日廢氣濃度波動較大，均發(fā)生在低工況下，排氣量減少，部分廢氣直接進(jìn)入尾氣。

噴水 干燥過濾 活性炭吸附 催化燃燒

該工藝多用于噴漆和烘漆 VOCs廢氣，主要污染物為苯、和，總 VOCs含量較高。

含有有機(jī)物質(zhì)的尾氣經(jīng)風(fēng)機(jī)作用，首先通過水噴淋將大部分油漆霧氣排出，進(jìn)入干式過濾器，一方面可除去尾氣中的水分，另一方面可進(jìn)一步截獲微粒，保護(hù)后續(xù)活性炭處理設(shè)施。經(jīng)過預(yù)處理的氣體進(jìn)入活性炭吸附箱，經(jīng)過吸附，有機(jī)物被吸附在其內(nèi)部，經(jīng)過處理的氣體通過煙囪從高空排出。

經(jīng)過一定時間的運(yùn)行，活性炭達(dá)到飽和狀態(tài)，吸附作用失效，此時活性炭中的有機(jī)物已經(jīng)被濃縮。催化氧化裝置根據(jù) PLC自動控制程序，采用自動增溫的方式，將熱空氣通過風(fēng)機(jī)送入活性炭床，使炭層升溫，使活性炭中的有機(jī)物蒸發(fā)，脫附出的廢氣屬于高濃度、小風(fēng)量、高溫有機(jī)廢氣。一部分氣體進(jìn)入催化燃燒室，在催化劑的作用下燃燒，使脫附過程得到徹底凈化。經(jīng)換熱器再將凈化的氣體冷卻，后由風(fēng)機(jī)引至高空排放。