一萬風量催化燃燒方案設計

一(yi)、設備組成與核心參數(shu)

1. 主要設備清單

吸(xi)附(fu)箱：碳(tan)鋼材質(zhi)，尺寸1500mm×1500mm×1959mm，共2臺(tai)。內置碘值900-1200的防水(shui)活(huo)性炭，單箱裝炭量(liang)1立方米，用于吸(xi)附(fu)揮發性有機物（VOCs）。

催(cui)化(hua)凈(jing)化(hua)塔：處理風(feng)量1500-2000立方米(mi)/小時，電(dian)加熱功率36-42千瓦，共1臺。內置FeCrAl合金蜂窩(wo)載體(ti)催(cui)化(hua)劑，換熱室與(yu)燃燒室一體(ti)設計(ji)，配備防爆(bao)口和熱電(dian)偶。

干式過濾箱：組合件，內(nei)含過濾棉，共1套。用于預處理(li)廢氣(qi)，去除顆粒物及粘性(xing)(xing)成分，延(yan)長活性(xing)(xing)炭壽(shou)命。

主(zhu)排風機(ji)：型(xing)號4-72No8C，功率15千瓦，Q235材質，共1臺(tai)。提供吸附階段動力，確保廢氣均勻通過吸附箱。

脫(tuo)附(fu)風(feng)機：型號YX9-35No6.3C，功率3千瓦，Q235材質，共1臺。脫(tuo)附(fu)階段輸送熱空氣(qi)，將活性(xing)炭中VOCs脫(tuo)附(fu)至催化燃燒室。

補(bu)冷風機：型號4-68No3.15A，功率(lv)2.2千瓦，Q235材質，共(gong)1臺。催化燃燒階段補(bu)充冷空(kong)氣，控制反應溫度，防止(zhi)過(guo)熱。

電控(kong)系統：PLC自動控(kong)制，含觸摸屏(ping)和溫(wen)度傳感器，共1套。實現吸附-脫附-催化燃燒自動切(qie)換，具(ju)備超(chao)溫(wen)報警和安全(quan)聯(lian)鎖功能(neng)（如溫(wen)度超(chao)過90℃時自動降溫(wen)）。

2. 關(guan)鍵技術參數

處理風量：10,000立方(fang)米/小時（可(ke)擴展至(zhi)12,000立方(fang)米/小時）。

VOCs濃(nong)度(du)范圍：500-2000毫克(ke)/立(li)方米（低濃(nong)度(du)工況需(xu)配合沸石轉輪濃(nong)縮(suo)）。

催化燃燒溫度(du)：250-300℃（使用貴金屬催化劑，如(ru)鉑/鈀）。

換(huan)熱(re)效率：不低于(yu)(yu)70％（熱(re)量回(hui)收用于(yu)(yu)脫附(fu)階(jie)段，降低能耗）。

排放(fang)標(biao)準(zhun)：非甲烷總烴濃(nong)度≤60毫(hao)克/立(li)方米（重(zhong)點地區≤30毫(hao)克/立(li)方米），臭氣濃(nong)度≤20（無量綱）。

二、工藝流程設計

1. 預處理(li)階(jie)段

干(gan)式過(guo)濾：廢氣首先通過(guo)干(gan)式過(guo)濾箱，去除粒徑大于10微米(mi)的顆粒物及漆霧，防止活(huo)性炭堵塞。

均(jun)流調節：通(tong)過風閥調節氣量(liang)，確保吸附(fu)箱內風速不(bu)超(chao)過0.8米/秒，優化吸附(fu)效率。

2. 吸附(fu)階(jie)段

吸附過程：廢氣進入吸附箱(xiang)，VOCs被活(huo)性炭微孔吸附，潔凈(jing)氣體通過主排風(feng)機排放。

切(qie)換邏輯：當(dang)活性炭接近(jin)飽和（吸(xi)附(fu)阻力上升或(huo)濃度(du)監測觸發），PLC自動切(qie)換至備用(yong)吸(xi)附(fu)箱，確保連續運(yun)行。

3. 脫(tuo)附階段(duan)

熱空氣脫附(fu)(fu)：催化燃(ran)燒后的高溫氣體（約250℃）經(jing)換熱器降溫至(zhi)120℃，由脫附(fu)(fu)風(feng)機送入(ru)飽和吸附(fu)(fu)箱，將VOCs脫附(fu)(fu)并濃縮至(zhi)2000ppm以上。

濃縮傳輸：濃縮后(hou)的VOCs通過(guo)管道輸送至(zhi)催化燃(ran)燒室，同時(shi)補(bu)冷(leng)風機啟動，調節進氣溫度。

4. 催化燃燒階段

催化反應(ying)：VOCs在催化劑作用下，于(yu)250-300℃下氧(yang)化為二(er)氧(yang)化碳(tan)和水，反應(ying)熱(re)通過換熱(re)器回收(shou)，用于(yu)預熱(re)脫附空(kong)氣。

安全控制：

超溫(wen)保護：溫(wen)度超過90℃時，補(bu)冷(leng)風機全開，脫附(fu)風機停止，系統(tong)降溫(wen)。

防爆設計：催(cui)化燃燒室(shi)配備防爆口，壓力異常時自(zi)動(dong)泄壓。

三(san)、排放標準(zhun)與(yu)合規性

1. 有組織(zhi)排放

非甲烷總烴濃(nong)度≤60毫克/立方(fang)米（執(zhi)行《石油煉制工業污(wu)染物(wu)排放標準》GB 31570-2015），重點地區執(zhi)行≤30毫克/立方(fang)米（如廣東省(sheng)DB44/2367-2022）。

苯、甲苯、二甲苯等(deng)單項污染(ran)物(wu)濃度符合《大氣(qi)污染(ran)物(wu)綜合排放標(biao)準》（GB 16297-1996）。

2. 無組織排放

廠界VOCs濃(nong)度(du)≤2.0毫克/立方米(mi)，臭(chou)氣濃(nong)度(du)≤20（無(wu)量綱）。

安裝在線監測設備（CEMS），數據直連環保(bao)部(bu)門“天眼”系(xi)統，實(shi)時監控排放數據。

四、經濟性分析

1. 初始投資

設(she)備(bei)成本：約80-120萬元（含吸附箱、催化塔(ta)、風機、電控(kong)系統）。

安裝(zhuang)費用：約10-15萬(wan)元（含管道(dao)鋪設、電氣(qi)接線、調(diao)試）。

2. 運(yun)行(xing)成本(ben)

電耗：主風機15千瓦(wa)(wa)(wa)、脫附(fu)風機3千瓦(wa)(wa)(wa)、補冷風機2.2千瓦(wa)(wa)(wa)，年耗電約12萬(wan)千瓦(wa)(wa)(wa)時(shi)，費用約7.2萬(wan)元（按0.6元/千瓦(wa)(wa)(wa)時(shi)計(ji)）。

活性(xing)炭更(geng)換：每2-3年更(geng)換一次，單(dan)次費用約5萬元。

催化劑更(geng)(geng)換：每5-8年(nian)更(geng)(geng)換，單次費用約(yue)10萬元。

維護費用：年檢、濾材(cai)更換(huan)等，約(yue)2萬(wan)元(yuan)/年。

五、結論與建議(yi)

1. 方案優勢(shi)

高效凈化：VOCs去(qu)除率≥98％，滿(man)足最嚴排放標準。

節能降(jiang)耗(hao)：熱量回(hui)收技術降(jiang)低(di)30-40％能耗(hao)，運行成本可控。

智能控制：PLC自(zi)動切換吸附-脫附-催(cui)化燃(ran)燒，減少(shao)人(ren)工(gong)干預(yu)。

2. 適用場(chang)景

行業：汽(qi)車噴涂、包裝印刷(shua)、化(hua)工(gong)生產等低(di)濃度VOCs排放企業。

風量：10,000-15,000立(li)方米/小時，VOCs濃(nong)度(du)500-2000毫克/立(li)方米。

3. 實施建議

廢氣檢測：優先(xian)進行VOCs成分分析，確認無高(gao)沸點、鹵素等難處理物質。

空間(jian)規劃(hua)：設備(bei)占地面積約80-100平方米，需預留(liu)檢修(xiu)通道。

政策對接：與當地(di)環(huan)保(bao)部(bu)門確認排(pai)放標準及補(bu)貼(tie)細則(ze)，優化投資回(hui)報。

通過一萬風量催化燃燒方案，可實現一萬風量VOCs廢氣的高效、合規處理，兼顧環保與經濟效益。