1、 吸附-催化燃烧法原理

吸附浓缩-催化燃烧法，该设备采用多气路连续工作，设备多个吸附床可交替使用。含有机物的废气经风机的作用，经过活性炭吸附层，有机物质被活性炭特有的作用力截留在其内部，吸附去处效率达80%，吸附后的洁净气体排出；经过一段时间后，活性炭达到饱和状态时，停止吸附，此时有机物已被浓缩在活性炭内，之后按照PLC自动控制程序将饱和的活性炭床与脱附后待用的活性炭床进行交替切换。CO（催化氧化设备）自动升温将热空气通过风机送入活性炭床使碳层升温将有机物从活性炭中“蒸”出，脱附出来的废气属于高浓度、小风量、高温度的有机废气。

催化燃烧法：VOC-CH 型有机气体催化净化装置，是利用催化剂使有害气体中的可燃组分在较低的温度下氧化分解的净化方法。对于 CnHm 和有机溶剂蒸汽氧化分解生成CO2和H2O并释放出大量热量。

图1 VOC-CO原理图

活性炭脱附出来的高浓度、小风量、高温度的有机废气经阻火除尘器过滤后，进入特制的板式热交换器，和催化反应后的高温气体进行能量间接交换，此时废气源的温度得到第一次提升；具有一定温度的气体进入预热器，进行第二次的温度提升；之后进入第一级催化反应，此时有机废气在低温下部份分解，并释放出能量，对废气源进行直接加热，将气体温度提高到催化反应的最佳温度；经温度检测系统检测，温度符合催化反应的温度要求，进入催化燃烧室，有机气体得到彻底分解，同时释放出大量的热量；净化后的气体通过热交换器将热能转换给出冷气流，降温后气体由引风机排空。

有机物利用自身氧化燃烧释放出的热量维持自燃，如果脱附废气浓度足够高，CO 正常使用需要很少的电功率甚至不需要电功率加热，做到真正的节能、环保，同时，整套装置安全、可靠、无任何二次污染。

2、 处理工艺流程

根据行业要求及减少用户投资成本、运行维护费用，拟采用湿法除尘、干式过滤、活性炭吸附、催化燃烧脱附的方式对喷漆房污染综合治理，其中吸附浓缩-催化燃烧法工艺流程图如下：

图2 喷漆废气处理工艺流程图

本处理装置工艺采用湿法除尘+干式过滤＋吸附＋催化净化装置，工作方式为：一个湿式除尘塔+干式过滤器＋若干个吸附床，经过除尘过滤去除漆雾后，有机废气进入吸附床中进行吸附工作，净化后的气体由风机排入排气筒达标排放。日常工作时吸附床中一个进行脱附再生工作，其余进行吸附工作。脱附时启动催化燃烧器中的电预热器，待温度达到起燃温度时，由脱附风机和补冷风机补入系统中的冷风，经混合后调到适当温度（140℃，其中废气中有机成分沸点：甲苯110.6℃，二甲苯138-144℃）后送入吸附床进行脱附操作，吹脱出的高浓度有机废气（可浓缩10-20倍）与燃烧后的热废气在热交换器中进行热交换得到预热后送入燃烧室，在燃烧室中升到起燃温度后由催化剂将有机物氧化分解为无害的CO2和H2O。燃烧后的废气经脱附出的气体热交换温度降低至180-200℃后用于脱附，多余废气排入排气筒。

由多个吸附床轮流进行吸附和脱附再生，吸附与脱附之间切换，连续运行（工作时间可根据企业生产情况调节）。本工程设计废气浓度100ppm，浓缩后有机废气浓度可达到5000mg/m3以上，在燃烧器启动通过电加热升温至起燃温度后，可维持自燃。

气体进口处设一直排口，装有电动阀门控制，在设备不工作时，直排口始终打开，当吸附装置风机出现故障时，直排阀门自动打开，进行检修作业。脱附再生采用催化净化装置，装置进出口均安装阻火器，整个系统采用PLC 控制。

催化燃烧系统配置，废气的吸附浓缩主要利用的是活性炭的吸附作用。设备由几套活性炭吸附箱组成，系统运行时先打开第一套活性炭吸附箱，将工业废气进行吸附浓缩，第一套活性炭吸附饱和后，再打开第二套活性炭吸附箱进行与第一套活性炭吸附箱类似的吸附过程，在第二套活性炭吸附箱工作的同时，第一套活性炭吸附箱发生解吸。依此类推，系统里的活性炭吸附箱循环的进行着吸附和解吸的过程，解吸后的工业废气进入催化燃烧设备，最终废气被氧化分解成无毒无害的小分子化合物，达标排放。

催化燃烧设备主要由换热器、催化床、电加热器、燃烧室、蓄热体等几大部件组成。加热管首先加热催化燃烧设备，通过风机的作用，提供活性炭解吸所用的温度（80～120℃），解吸后的有机废气再进入催化燃烧设备内部，在燃烧室通过催化床的作用，在250~350℃温度下对废气进行氧化分解，分解成小分子化合物，例如水和二氧化碳。通过换热器将达标后的气体热量回收利用，达到节能的目的。

催化燃烧法几乎适用于所有排放烃类苯类等等臭味化合物的工业生产过程，如：涂装、印刷、机电、家电、制鞋、塑料、化工行业、有机化学品合成、合成制药、合成树脂、汽车、摩托车、“三苯”废气、自行车行业、机械、船舶、家电、家具、建材等行业等生产工艺过程中的废气处理，催化燃烧适用不同浓度、不同风量废气处理。

催化燃烧系统配置通常需要依据处理废气的温度来定，因为温度的不同对材质的选择会有不同。比如说温度较高的废气处理，建议选择304不锈钢材质的催化燃烧设备，因废气温度和废气属性会对设备形成化学反应及腐蚀性。

反之，如果处理的废气温度不高，对于寿命要求或者预算略低，需耐酸碱的废气处理，建议选择201材质，价格上稍微比304不锈钢材质的低一些，性价比相对较好，是304不锈钢的替代材料。

如果企业对预算要求比较严格，而且属于临时过渡性投入的话，建议选择镀锌板材质的催化燃烧设备，相对价格比304不锈钢催化燃烧设备和201的催化燃烧设备的价格低很多，性能略差些。主要原因在于他们原材料成本差异较大，还有人工加工成本和时间成本。