福州某鞋厂有两条消费线,主要产品为泡沫塑料沙滩鞋,年产量为230万双,在消费过程中由于运用含有甲苯的胶水胶合,因而在刷胶及烘干工序产生“三苯”废气,污染了周围的环境;针对有机废气具有大风量、低浓度的特性,该厂于1999年采用活性炭纤维吸附—催化熄灭新型装置来处置“三苯”废气,处置风量为14000m3/h。

1工艺流程

活性炭纤维吸附—催化燃整个系统集吸附、脱附、催化熄灭于一体。


2净化装置特性


(1)吸附剂采用的活性炭纤维性能优越,其比表面积大(1300～2500m2/g),微孔兴隆(微孔体积占总孔体积的80%左右),孔径散布广(20～200A),吸附容量大(比粒状活性炭大几倍至几十倍),吸附速度快(比颗粒活性炭要快2～3个数量级),而且再生容易快速(普通3～5min),脱附彻底,经多次吸附脱附后仍坚持原有的吸附性能,特别是对10-6级的吸附质仍坚持很高的吸附量(蜂窝炭或颗粒炭此时的吸附才干则大大降低),因而对有机废气的净化率高;同时因活性炭纤维耐热性能好(在空气中着火点达500℃以上),且吸附层很薄,不会产生相似颗粒炭或蜂窝炭吸附装置因热积存而易产生熄灭爆炸的风险。

(2)采用共同的多单元分流组合式吸附床,假定吸附床有n个单元,刚开端时是第1～第(n-1)个单元在吸附,第n个单元在脱附;一定时间后,切换为第2～第n个单元在吸附,第1个单元在脱附;如此重复循环运转。这样一方面保证消费的连续性,另一方面应用多单元的循环交替切换可使吸附剂用量大大减少,不但使吸附床的体积大大减少,而且高价炭纤维因运用量少也不会构成造价高的问题,因而设备重量轻,投资小,占地少,结构紧凑。
性能的轻质耐火资料保温,这样不只使废气的催化熄灭彻底,同时热应用效率高,运转本钱低。


(4)采用PLC电脑可编程序控制器,经过气动元件系统完成工艺过程的全部自动化,整个系统运转过程中电脑实行适时记忆,如遇忽然停电或下班停机时,电脑会记忆当时的工作状态,待来电或下次开机时,电脑会自动指令持续上次的状态运转下去,这样能够避免呈现某些单元过饱和现象,抵达最佳管理效果,同时呈现异常毛病时电脑会指令自动停机并发出声光报警,因而,操作简单、安全、牢靠,自动化水平较高,可完成无人操作。
为保证系统的连续运转,吸附器采用多单元分流组合式结构,正常运转时,处在脱附状态的只需一个单元,而其他单元处于吸附或冷却状态;有机废气搜集后经过滤器进入n-1个单元吸附,净化后的气体排入大气。正常吸附前,先将催化床熄灭室预热到300℃,一定时间后,当某一单元内的活性炭纤维吸附饱和时,翻开脱附阀门,用120℃热风中止脱附,解吸出的高浓度有机废气进到催化床熄灭合成为CO2和H2O,净化后的高温气体经过列管热交流器预热脱附气体,少部分经烟囱排放,其他补充新颖空气后作为脱附热风返回,此时可中止电加热管预热,并经过放空阀和补冷风机来完成整个催化熄灭系统的热均衡。每个单元吸附和脱附时的蝶型气动阀门由PLC工业电脑可编程序控制器按设定的时差有序开关,整个电控装置分手动和自动两组,并配有自动报警系统。

3实践应用效果

(3)在催化熄灭床的进口以及贵金属催化剂层之间布置电加热管,分离内循环管路,可使床层的预热时间短(电加热管普通在开机时预热30min左右后中止加热,以后应用催化熄灭热量来维持整个系统的热均衡),同时采用高效率的热交流器,并用高
经新型净化装置处置后主要废气出口浓度低于40mg/m3,契合国度及中央排放规范,净化效率达95.6%～97%。在处置同样风量的状况下,此套装置与目前常用的以蜂窝炭为吸附剂的吸附—催化熄灭装置相比较具有明显的优点.
4结论

(1)本新型有机废气净化装置关于大风量、低浓度的有机废气净化效果好,无二次污染,投资及运转费用低,占地少,操作安全、简单、牢靠,自动化水平高,是一种值得推行应用的技术。

(2)本处置装置在实践应用过程中针对不同种类、不同浓度和温度的有机废气,所采取的催化剂种类、活性炭纤维用量、吸附单元数以及单元切换的周期也不同。