沸石脫附出來的高濃度、小風量、高溫度的有機廢氣經阻火除塵器過濾后,進入特制的板式熱交換器,和催化反應后的高溫氣體進行能量間接交換,此時廢氣源的溫度得到第一次提升;具有一定溫度的氣體進入預熱器,進行第二次的溫度提升;之后進入第一級催化反應,此時有機廢氣在低溫下部份分解,并釋放出能量,對廢氣源進行直接加熱,將氣體溫度提高到催化反應的最佳溫度;經溫度檢測系統檢測,溫度符合催化反應的溫度要求,進入催化燃燒室,將有機氣體徹底分解,同時釋放出大量的熱量;凈化后的氣體通過熱交換器將熱能轉換給出冷氣流,降溫后氣體由引風機排空。
有機物利用自身氧化燃燒釋放出的熱量維持自燃,如果脫附廢氣濃度足夠高,CO\RCO 正常使用需要很少的電功率加熱,做到真正的節能、環保,同時,整套裝置安全、可靠、無任何二次污染。
序號 |
名稱 |
參數 |
1 |
處理風量 |
1500m3 /h |
2 |
工作方式 |
間隙式運行 |
3 |
廢氣與沸石接觸速度 |
0.8m/s |
4 |
吸附床外形尺寸 |
2200*2500*3300mm |
5 |
床數量 |
1臺 |
6 |
單床填充量 |
2.4m |
7 |
吸附阻力損失 |
650Pa |
8 |
脫附溫度 |
~250(可調) |
9 |
催化溫度 |
~350 |
阻火器:將設備和廢氣源之間的危險阻隔開來,保證處理設備和生產設備之間的安全,同時除去廢氣源中的粉塵。結構為波紋網型及過來棉,參照國家標準制造,更換快捷,清理方便。是本設備中安全設施之一。
熱交換器:將有機氣體分解后的熱能和廢氣源冷氣流進行冷熱交換,置換熱能,提高廢氣源的溫度。當廢氣濃度達到一定值時,通過熱交換器的作用,可以保證設備在無運行功率(或低功率)的狀態下正常運轉,是催化凈化裝置中對廢氣源進行第一次溫度提升裝置,也是設備中節能設施之一;通過熱交換器內部對氣流的合理控制,使交換器的效率保證在 50%以上。結構采用不銹鋼翼翅型,合理的布置,使冷熱氣流全面接觸,能量進行全面置換;制作按照國家《鋼制壓力容器制作標準》進行制作和驗收。
預熱室:廢氣源在進入催化燃燒室之前,經溫度檢測儀檢測,溫度達不到催化反應的條件,由布置在預熱室內的電加熱系統進行溫度的第二次提升;Q235 電加熱組件,由固定絕緣板固定,維護更換十分方便。
催化反應室:達到溫度條件的有機廢氣進入第一級催化反應室;第一催化反應室采用抽屜式,內裝蜂窩狀催化劑,中間分插電加熱組件,利用紅外線輻射原理,使蜂窩狀催化劑溫度達到反應溫度,使部份有機物進行分解,釋放出能量,直接使廢氣溫度提升,是本設備設計的第三溫度提升處,也叫催化升溫;溫度提升后的有機氣體進入催化固定床,內置蜂窩狀催化劑,滿足反應條件的有機氣體在此完全分解,廢氣變成潔凈氣體。本設施為催化凈化裝置的心臟。
控制系統:監控所有動力點起動、停止、故障,反映整個運轉過程中氣體的升溫、氣體分解狀況,對設備整個過程進行全方位安全動力保護,可以根據廢氣源性質及生產線狀態進行設定。主要控制組件選用進口產品,保證設備的良好運行、安全性及使用壽命。
電加熱組件:電加熱組件為紅外線電熱管,利用電加熱的輻射原理。電加熱管由φ16高溫薄管內襯高溫氧化鎂及電加熱絲組成,具有效率高、散熱快、壽命長等特點,嚴格按照國家標準制作和驗收。其性能參數為:
電功率 |
NkW |
功率偏差 |
±10% |
冷態絕緣電阻 |
200MΩ |
老化時間 |
3000 h |
熱態絕緣電阻 |
≥5MΩ |
拉力 |
≥998N |
催化劑:催化劑是在化學反應中能改變反應溫度而本身的組成和重量在反應后保持不變的物質。本裝置中選用的催化劑型號為TFJF/工業廢氣VOC凈化催化劑,是處理各種不同類型有機廢氣的高效廣譜型催化劑。
凈化效率≥97%的起燃溫度和相應濃度 |
|||||
甲苯 |
4g/m3 |
220℃ |
苯 |
4g/m3 |
240℃ |
二甲苯 |
4g/m3 |
220℃ |
醋酸乙酯 |
4g/m3 |
300℃ |
乙酮 |
4g/m3 |
220℃ |
甲基胺 |
4g/m3 |
320℃ |
正已醇 |
4g/m3 |
180℃ |
丙醇 |
4g/m3 |
280℃ |
性能參數為:方形孔,孔數25個/cm2,堆積密度為0.76±0.02 kg/L,強度為100kgf/cm2,比表積為25m2/g?;钚灾笜藴y試見下表:
外形尺寸 |
50×50×50mm |
空穴尺寸 |
φ1.3mm |
空穴密度 |
25.4 個/cm2 |
孔壁厚度 |
0.5mm |
深層主晶相 |
γ-A1203 |
比表面積 |
43 m2/g |
堆積密度 |
0.8g/cm2 |
空速 |
1.2×104 h-1 |
催化劑活性溫度 |
210℃ |
耐沖擊溫度 |
750℃ |
使用壽命 |
8500h |
序號 |
名 稱 |
參 數 |
數量 |
1 |
CO主機 |
型號:VOC-HS-1500 |
1臺 |
2 |
爐體保溫 |
巖棉保溫厚度100mm |
1套 |
3 |
阻火除塵器 |
波紋網型 |
1臺 |
4 |
熱交換器 |
不銹鋼管式,整體密封性能好 |
1臺 |
5 |
預熱器 |
SUS304(t=3mm),設備內外連續焊接 |
1臺 |
6 |
催化反應室 |
SUS304(t=3mm),設備內外連續焊接 |
1套 |
7 |
脫附風機 |
Y6-30-6.5C-2.2KW, |
1臺 |
8 |
電加熱組件 |
冷爐升溫,48kw |
1套 |
9 |
催化劑 |
TFJF/工業廢氣 VOC凈化催化劑 |
1套 |
10 |
控制系統 |
國標自制(PLC:西門子) |
1套 |
11 |
設備重量 |
≈1000kg |
單個吸附床 |
備注 |
1 |
設備外框采用(t=1.5mm)方通制成,面板采用(t=1.5mm)鋼板制成,面板與框架采用十字螺栓連接 |
|
|
2 |
設備采用容重巖棉保溫,保溫厚度為50mm |
活性炭吸附及催化氧化爐CO\CTO 電控系統采用西門子 PLC 控制,PLC 采用西門子200系列,觸摸屏采用 10“威綸通/西門子產品,PLC 控制系統實現對活性炭吸附床及催化氧化設備、電加熱功率高低、煙氣出口風門控制、風機、爐內溫度、壓力、風向切換閥信號聯鎖控制等,并對重要運行參數集中監測或控制。
控制層控制層主要由 PLC 及其系統組成,由 PLC 及其系統接受現場發來的數據信息,經過自身的運算與處理后,發出相應的指令對現場設備進行控制;同時,對現場設備出現的所有故障及時的進行分析處理,實時將故障信息反映在觸摸屏上,并進行相應報警提示。
設備層設備層主要由風機變頻器、壓力控制儀表、現場設備檢測元件(位置接近開關、溫度傳感器、壓力傳感器等)、現場執行機構(電動執行器、調節閥、電磁閥等)等組成;直接與控制層中的 PLC 進行數據交換,將現場信息發送給 PLC 系統,并按 PLC 輸出指令執行設備動作,對整套系統的控制顯示及監控。
控制柜 每個主控制柜頂部裝有帶聲響的柱型指示燈以顯示系統的運行狀態及故障類別,柱型指示燈分三層,上層紅色顯示故障,中層綠色顯示運行,下層黃色顯示停止。
控制柜從功能上獨立設置主電源柜(PDP)、變頻柜(VFP)(根據需要配置)。
主控柜設置主電源開關(帶熱過載、電磁過載、錯相保護功能,帶反饋觸點,上傳 PLC系統),可手動設定主開關,在控制柜面板設置電源指示燈。
控制柜進、出線采用電纜橋架,在控制柜的頂部或底部進、出線,給控制系統內所有設備提供動力電源及控制電源,所有控制柜配置門開關及照明燈。
布線方式:柜內采用線槽,柜外采用鍍鋅橋架,其他使用尼龍軟管為輔。
噴涂顏色:各控制柜噴兩遍防腐蝕底漆,甲方指定色標,屏、柜、臺防護等級:IP54。
控制柜全部采用仿威圖產品(框架結構,包括底座、柜內空調、照明及風扇等主要附件),柜內安裝側裝空調,確保變頻器在正常環境溫度范圍內工作。
控制柜安裝在受控機械設備附近(具體位置現場定)。
控制柜帶門鎖,門鎖采用帶手柄方形門鎖,并且門鎖為同一型號。
柜面上的所有器具均采用嵌入式結構安裝,其布置清晰、美觀大方和合理。
每個柜內配置一個 AC 220V 10A 插座。
根據國家標準 GB50058-1992《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》之規定,本項目無防爆等級要求,防護等級按 IP55。
管路系統的安全設計系統所有高空管道和設備均設有避雷裝置,接入建筑物防雷系統。設備和管道有可靠接地,法蘭連接的風管采取跨接,避免靜電集聚引起可燃氣體燃燒、爆炸。
電氣控制設計 本案采取西門子PLC全自動化控制系統,配套觸摸屏、電動調節閥、變送器、報警系統等,本系統包含試車模式、手動控制模式、待機模式、系統自動開/關機安全程序。
安全保護措施包括:停電、火災、溫度異常、風車異常、系統設備異常停機、系統靜壓低于低報時停機保護聯鎖等。生產線處于事故狀態時,停機保護連鎖,尾氣旁通。
系統設備提供下列信息(HMI): 風機、 馬達運轉狀態、 電機運轉狀態(Hz)、風機壓差值(ON/OFF)、設備運轉狀態與進出口壓差值、各點溫度、CO溫度、報警信息等。