活性炭吸附脱附处理设备

以上是催化燃烧设备运行原理图

吸附过程：单一活性炭吸附，净化率为93%以上。（蓝色系统）

脱附过程：将吸附饱和的活性炭进行高温脱附，使活性炭可以循环使用，寿命提高到2年更换一次。（红色系统）

一体机（处理风量5000-20000m³/h）

两箱式设备（处理风量：25000-40000m³/h）

三箱式设备（处理风量：40000-60000m³/h）

四箱式设备（处理风量：60000-80000m³/h）

1. 废气先经过喷淋塔，其目的一为将废气中大粒径的漆雾颗粒进行粗过滤，二为将烤漆房废气的温度降低至允许进入废气处理设备的范围。然后再进入后级干式过滤器（G4+F7），将废气湿度降低至允许进入废气处理设备的范围，同时对废气中的粉尘进行高精度过滤。

2. 经过过滤后的废气，进入后续设备的吸附床，吸附净化的洁净气体排放烟囱，吸附在蜂窝活性炭上的有机物，利用高温气体（100~120℃）对其进行脱附。高温气体来源为后方CO燃烧后的高温空气与自然风混合生成。

3. 经蜂窝活性炭高温脱附后的废气，经过高效换热器汲取热量后再经过电加热器加热达到催化温度，在CO催化炉中完成氧化分解，废气得到净化。净化后的高温气体经过换热器进行热量利用，换热后的气体温度仍然较高，一部分气体用于蜂窝活性炭脱附加热，剩余部分外排至烟囱或根据客户需求进行余热利用。
具体各部件： 
多级过滤器

过滤器结构图

工作原理图

图 多级干式过滤器结构及原理图

在喷淋塔之后设置二级过滤器，该二级过滤器的设备主体结构金属材料为Q235冷轧钢板及以上性能金属材料，过滤器过滤等级分别为G4、F7，不同等级过滤器为模块化设计，组装方便。在过滤器前后设置在线压差变送器，保证废气处理系统正常、安全、稳定运行。当过滤系统压力达到设定报警值时，报警系统发出报警信号，报警信号接入中央控制室，提醒操作人员更换滤材。

G4级粗效过滤采用抗断裂的玻璃纤维过滤材料组成，纤维呈逐渐递增结构，漆雾平均捕捉率高达85%以上，耐温80℃。

F7中效过滤滤材为有机合成纤维和微纤构成的无纺布，呈逐渐递增纤维结构，平均捕捉效率高达92.5%以上，耐温100℃。

通过多级过滤器，保证对1um及以上粉尘粒子的过滤效率为93%。

1.1 蜂窝活性炭吸附器

活性炭吸附床结构图

在活性炭吸附器的设计上，采用多层碳框设计。选用蜂窝活性炭为吸附剂，具有吸附性能好，流体阻力小等特点。活性炭吸附床内装活性炭层及气流分布器，以保证净化有机气体的流场分布均匀，使吸附净化后的气体满足客户排放标准要求。活性炭模块化装填，具有强度高、操作方便等特点。

蜂窝活性炭及活性炭模块设计图示

1.2 催化氧化炉

催化燃烧技术可以在较低温度（250~350℃）下实现对VOCs 95%以上去除效率，反应完全，生成CO₂和H₂O，是一种节能和高效的废气处理技术之一。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焰燃烧，并氧化分解为 CO₂ 和 H₂O，同时放出大量热量。催化燃烧技术具有如下优势：

图 一体式催化床外形图（左）和内部结构（右）

A. 起燃温度低，节省能源

有机废气催化燃烧与直接燃烧相比 ,具有起燃温度低、能耗低的显著特点。在某些情况下，催化燃烧达到起燃温度后便无需外界供热。

B. 适用范围广

催化燃烧几乎可以处理所有的烃类有机废气及恶臭气体。对于有机化工、涂料、绝缘材料等行业排放的低浓度、多成分、无回收价值的废气 ,采用吸附—催化燃烧法的处理效果更好。

C. 处理效率高，无二次污染

用催化燃烧法处理有机废气的净化率一般都在95%以上，产物为无害的 CO₂ 和 H₂O (杂原子有机化合物还有其他燃烧产物 )，且由于燃烧温度低，能大量减少 NOx 的生成，因此不会造成二次污染。

图 有催化剂和无催化剂时的活化能的变化示意图

催化氧化炉体设备由换热器、燃烧室、蓄热体、催化床、燃烧器或电加热器等组成。设备箱体采用Q235材料，外表面设加强筋，壳体良好密封。设备加工时采用Sa2/2.5级喷砂除锈，保证材料表面防锈效果良好。设备的内外壁在经过除锈处理工艺后，均涂高温防腐油漆；同时，内部采用高效岩棉保温，与气体介质接触部分由高性能保温棉隔离，耐温1000~1100℃。保证燃烧室与蓄热设备外壁温度≤50℃（燃烧器周围除外）。高温部分设警示标志。炉体顶部设置有泄爆装置。设备设有操作维护平台，在平台和扶梯均设护栏，保障设备在操作、检修维护时能够更加安全、方便。

1.3 风机

废气风机采用防火花结构设计（吸入口镶铜片），并且电机采用防爆型，强化系统在易燃易爆环境中设备的安全性。

图 风机变频调节原理图

风机采用变频器控制，系统在运行过程中，可随着风量的变化，根据风机前管道压力变化自动或手动调整风机频率，调整风机风量，节能降耗，并确保用户范围生产线的稳定。

1.4 电气控制系统

废气处理设置控制系统采用PLC系统，具备设备工况监视、流程画面显示、参数显示、报警显示、自动连锁保护、接收数据软件、数据显示、数据传输、数据储存等功能，并设有紧急停车功能。

1.4.1 供配电系统　

（1） 配电

电源由业主以电压等级为380/220V送至配电间的低压进线柜，容量需满足生产需要并适当考虑备用。

（2） 主要电气设备选型

采用安全可靠、性价比较高的非标控制柜。柜内采用低压断路器、接触器、热继电器等相应的组合，作为短路、过负荷及断相保护。户内外环境使用的开关控制箱具备防雨、防腐功能。

（3） 电缆、电线选型及敷设

根据本工程环境特征，配电线路选用技术性能优越、载流量大、敷设方便的交联聚乙烯绝缘、聚乙烯护套电力电缆YJV-0.6/1kV，控制电缆选用KVV-0.6/1kV，电线选用铜芯塑料电线。外部主要采用电力电缆直埋方式，室内采用沿电缆沟或穿硬管等敷设方式。

（4） 安全接地

本工程对电气设备外壳和插座进行可靠接地。总电源进入后，做重复接地，接地电阻不大于4欧姆。工作接地、保护接地共享接地网。

1.4.2 PLC自控系统　

PLC控制拓扑图

PLC自动控制系统，对关键设备单元的运行状态、关键点的温度和压力进行监测，并进行自动记录，便于评估设备的运行情况；共设有送风单元控制、吸附单元控制、CO单元控制、安全应急控制、电路保护等控制单元。

PLC自控系统具有如下特点：

（1） 节能控制：设备启动、停止、故障等不同状态下，PLC能够自动执行不同控制模式，降低设备的待机能耗；

（2） 预警防护：设备温度、压力等控制点发生异常时，发出声光报警信号，并自动做应急处理； 

（3） 协调控制：与生产线之间设置联锁，确保生产线和CO的安全运行，与生产线的状态信号进行接驳；

（4） 急停控制：设备PLC控制系统预留车间急停信号，作为设备控制优先等级的控制点； 

（5） 记录功能：PLC系统自动记录设备运行的关键控制点，在设备维护和使用过程中能够提供可靠数据支持；数据存储LOG日志记录，保存时间可达1月以上。

安全措施：

1.所有系统均由PLC电控系统监控控制

2.干式过滤器设备温度传感器，监控废气温度

3.活性炭箱体上下有两个温度探头，时刻监视碳箱温度，活性炭箱体配备降温措施（喷淋头、氮气降温，依据客户需求）当温度高于120℃，温度探头反馈PLC，PLC指令喷淋开启，降低碳箱温度（我们活性炭碘值500-550，防水性能好。）客户需要氮气降温，需提前配备氮气源，效果更好。

4.脱附风机为高温防爆风机，耐高温

5.脱附系统配备补冷风系统，当碳箱温度过高，PLC指令补冷风机开启，补充新鲜空气，进行调节温度。

6.催化炉前端配备阻火器，防止高温倒流碳箱

7.催化炉后端配备泄爆片，炉内温度过高时，泄爆片防爆作用。

8.每个活性炭箱配备两个气动百叶阀，脱附系统配备电动蝶阀，催化炉配备中线电动蝶阀。

节能环保体现：

环保：催化燃烧技术，对废气处理率为90%以上

节能：1.活性炭经过吸附脱附循环使用，寿命可以达到两年。

2. 催化炉工作期间，加热器仅加热半小时，随后不再耗电，脱附过程所用热量均为燃烧时产生的热量提供。

3. PLC电控系统设有风机变频器，随时节省能耗。