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有機(jī)催化燃燒設(shè)備中活性炭進(jìn)行廢氣處理原理
有機(jī)催化燃燒設(shè)備內(nèi)活性炭是用木屑、果殼、煤等含碳物質(zhì)為原料,經(jīng)碳化和活化制做而成。一般活性炭分為有粉狀和顆粒狀兩種,粉狀的碳顆粒經(jīng)大約在10-50微米左右,顆粒狀的碳顆粒經(jīng)約為400-2400微米左右。總表面積每克約為500~1000㎡,活性炭的種類主要有木質(zhì)活性炭、煤質(zhì)活性炭、椰殼活性炭、棕櫚活性炭。催化燃燒設(shè)備內(nèi)活性炭吸附原理催化燃燒設(shè)備內(nèi)活性炭在同溫同壓下,不同吸附劑對(duì)一定分子的吸附能力有所不同。活性炭吸附的性能主要取決于其吸附容量和吸附速率。吸附容量大的活性炭吸附有機(jī)廢氣達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)吸附的有機(jī)物質(zhì)含量較大,同理,吸附容量小的活性炭吸附的有機(jī)物質(zhì)含量就相對(duì)較低,因此,處理同等濃度的有機(jī)廢氣,活性炭吸附容量越大,所用活性炭量越少,效果越好。催化燃燒設(shè)備活性炭吸附放熱原理有機(jī)溶劑吸附在活性碳時(shí)釋放熱量稱為放熱反應(yīng),此外某些反應(yīng)性化合物一旦吸附在活性碳上則在活性碳表面發(fā)生化學(xué)氧化反應(yīng)或聚合反應(yīng),這種反應(yīng)也是放熱的,而且放熱量與普通的吸附放熱量相比呈指數(shù)遞增,當(dāng)氧化放熱反應(yīng)所釋放熱量不能迅速散熱,溫度就可能在床體內(nèi)升高到活性碳和吸在活性碳上的溶劑起燃的溫度。活性炭著火熱性分析調(diào)查者把這種催化燃燒設(shè)備著火情況歸于活性碳自發(fā)的氧化反應(yīng),當(dāng)系統(tǒng)沒有在*冷卻的狀態(tài)下停機(jī),或者由于未關(guān)閉死的閥門扔滲入少量空氣進(jìn)入活性碳床,這些氣流卻足以引起氧化反應(yīng)所需。而且由于氧化產(chǎn)生的熱量散發(fā)較慢,在活性碳床的某個(gè)局部位置可能會(huì)引起活性碳的自燃。活性炭吸附箱的工作原理:1、吸附過(guò)程:由于固體表面存在不平衡和不飽和的分子引力或化學(xué)鍵力,當(dāng)固體表面與氣體接觸時(shí),可以吸引氣體分子,使其集中停留在固體表面。這種現(xiàn)象叫做吸附。通過(guò)使用固體表面的吸附能力,廢氣在接觸大型的多孔固體材料表面,和廢氣中的污染物吸附在固體表面從氣體混合物分離,從而達(dá)到凈化的目的。其本質(zhì)是一個(gè)吸附和濃縮的過(guò)程。2、解吸+催化燃燒設(shè)備:活性炭接近飽和后,解吸再生(熱空氣解吸),解吸產(chǎn)生高濃度的有機(jī)廢氣用于催化燃燒設(shè)備,使廢氣得到*凈化。根據(jù)廢氣的性質(zhì)和它的回收利用價(jià)值,蒸汽脫附也可以通過(guò)冷凝器冷凝成液體,然后分離,將有機(jī)溶劑進(jìn)行分離和回收。
成熟的有機(jī)催化燃燒設(shè)備應(yīng)具有以下性能
1、有機(jī)催化燃燒設(shè)備中的氣體和液體應(yīng)該具有足夠的接觸面積和接觸時(shí)間。2、氣體液體兩相呼應(yīng)并且具有強(qiáng)烈擾動(dòng),可以降低傳質(zhì)阻力,可以提高吸收效率。3、操作范圍更廣,運(yùn)行更穩(wěn)定。4、設(shè)備阻力更低,并且能耗更低。5、機(jī)械強(qiáng)度和耐腐蝕性實(shí)力過(guò)關(guān)。6、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用,更加易于制造和檢修。廢氣預(yù)處理系統(tǒng)十分重要,在工業(yè)廢氣中通常有顆粒物漆霧,重金屬以及鹵素化合物的混合物。因此在工業(yè)廢氣處理之前應(yīng)對(duì)這些混合物進(jìn)行嚴(yán)格清洗,以免影響后續(xù)凈化效果。預(yù)處理通常會(huì)采用預(yù)處理器,水幕過(guò)濾器,噴淋塔設(shè)備,袋式過(guò)濾器以及高效袋式過(guò)濾器等配套加工設(shè)備及配件。催化燃燒設(shè)備的常見處理方案:冷凝法:冷凝法是利用氣體在不同的溫度和壓力下有不同的飽和蒸氣壓,通過(guò)調(diào)節(jié)壓力和溫度使丙酮達(dá)到飽和而凝結(jié)出來(lái)。冷凝法凝結(jié)純度很高,冷凝出的丙酮可回收利用。噴淋吸收法:利用丙酮易溶于水特點(diǎn),用水為吸收液,使丙酮廢氣與水進(jìn)行氣液兩相處分接觸,達(dá)到丙酮溶解在水吸收液中,完成凈化的目的。吸收法工藝簡(jiǎn)單、穩(wěn)定,而且投資省、效果好。廣泛應(yīng)用于丙酮廢氣的治理。燃燒法:常用的燃燒法有直接燃燒和催化燃燒設(shè)備。其原理就是通過(guò)直接氧化和催化氧化達(dá)到分解破壞丙酮廢氣有機(jī)分子的目的,實(shí)現(xiàn)丙酮廢氣凈化處理。
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