光催化氧化设备的设计方法和运行问题

光催化氧化设备的设计方法：

一、在脱附时，净化操作可用另一个吸附床进行，既适合于连续操作，也适合于间断操作。

二、燃烧后的尾气一部分排入大气，大部分被送往吸附床，用于活性炭循环。这样可达到燃烧和吸附所需的热能，达到节能的目的。循环后的可进入下次吸附；

三、催化燃烧室采用蜂窝陶瓷状为载体的贵金属催化剂，阻力小，活性高。当有机蒸气浓度达到2000PPm以上时，可维持自燃。

四、光催化氧化设备根据吸附（速率不错）和催化燃烧（节能）两个基本原理设计，采用双气路连续工作，一个催化燃烧室，两个吸附床交替使用。先将废气用活性炭吸附，当快达到饱和时停止吸附，然后用热气流将有机物从活性炭上脱附下来使活性炭循环：

五、新型的活性炭吸附材料蜂窝状块形活性炭，适用于大风量下使用。

六、脱附下来的有机物已被浓缩（浓度较原来提升几十倍）并送往催化燃烧室催化燃烧成二氧化碳及水蒸气排出。

光催化氧化设备可以处理所有的烃类有机废气及恶臭气体。在染料、涂料、塑料、感光材料、合成橡胶、化学纤维以及许多石油化工产品和焦化产品的生产使用过程中，都会产生大量的有机废气。有机废气主要包括各种烃类、醇类、醛类、酸类、酮类和胺类等，一般都有易燃易爆、不好的不好的、不溶于水、溶于有机溶剂的特性。

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，同时放出大量热能，从而达到去掉废气中的不好的物的方法。在将废气进行催化燃烧的过程中，废气经管道由风机送入热交换器，将废气加热到催化燃烧所需要的起燃温度，再通过催化剂床层使之燃烧，由于催化剂的存在，催化燃烧的起燃温度约为250-300℃，低于直接燃烧法的燃烧温度650-800℃，因此能耗远比直接燃烧法为低。

当废气的浓度达到2000PPm以上时，有机废气在催化床可维持自燃，不用外加热。燃烧后的尾气一部分排入大气，大部分被送往吸附床，用于活性炭循环。这样可达到燃烧和吸附所需的热能，达到节能的目的。循环后的可进入下次吸附；在脱附时，净化操作可用另一个吸附床进行，既适合于连续操作，也适合于间断操作。应用新型活性炭（多为蜂窝炭或纤维炭）吸附浓缩低浓度的有机废气，吸附接近饱和后引入热空气加热活性炭，使有机废气脱附出来进入催化燃烧床进行无焰燃烧净化处理，热气体在系统中循环使用或增设二层换热器进行热能回收。该法将低浓度的有机废气通过活性炭将其浓缩成高浓度的有机废气再通过催化燃烧全部净化。该法吸取了吸附法和催化燃烧法的优点，克服了各自单使用的缺点，解决了治理低浓度、大风量有机废气存在的难题，是目前国内治理有机废气的成熟、实用的方法。

分析光催化氧化设备在运行过程中可能出现的问题：

一、在工业生产过程中，排放的尾气通过引风机进入设备的旋转阀，通过旋转阀将气体和出入口气体分开。

二、在光催化氧化设备运行过程中，应优化控制手段，在废气进炉膛前，尽可能除掉入口喷淋塔带来的水分，减少水分汽化所需热量；同时，还应优化进出风时间、保持燃烧室温度、增加阀门密封度等。

三、系统连续运转、自动切换。通过旋转阀工作，陶瓷填充层均完成加热、冷却、净化的循环步骤，热量得以回收。

四、还可在进气风管采用计量泵与蒸发器组合的方式，人为控制一些不可套用的废溶剂的蒸发，在废气VOC较低时增加VOC浓度，以达到不使用燃料就能维持正常燃烧的目的，从而减少燃料消耗。

五、废气继续通过加热区（上层，可采用电加热方式或自然气加热方式）升温，并维持在设定温度；其再进入催化层完成催化氧化反应，即反应生成CO2和H2O，并释放大量的热量，以达到预期的处理效果。

六、气体起先通过陶瓷材料填充层（底层）预热后发生热量的储备和热交换，其温度几乎达到催化层（中层）进行催化氧化所设定的温度，这时其中部分污染物氧化分解。

七、经催化氧化后的气体进入其它的陶瓷填充层，回收热能后通过旋转阀排放到大气中，净化后排气温度仅略高于废气处理前的温度。

将废气直接引入光催化氧化设备，在开始阶段需通过电加热器将其温度升高至反应需要的温度，废气在催化催化剂作用发生氧化放热反应生成H2O和CO2，分解后释放出的热量通过热交换器加热进入催化床的废气，当废气的浓度达到相应的浓度时，放热和热交换所需要热量达到平衡，无需电加热，通过自身平衡处理掉废气。上述过程可通过PLC系统控制柜全自动操作。催化分解法已成为净化废气的手段，特别适宜治理喷涂、油墨印刷等在烘干过程中排出的废气。因烘干废气温度和物浓度都较不错，对分解反应及热量回收有利，减少设备运行及投资费用。

光催化氧化设备废气处理的四个阶段：

一、废气预处理可能含有少量粉尘，因此在废气进入活性炭吸附装置前须进行预处理，否则会堵塞活性炭的微孔，影响吸附效果。RCO光催化氧化设备的预处理设备采用干式过滤，分二层过滤。它具有粉尘容量大、阻力小的优点。

二、在催化燃烧阶段，脱附的废气流量小，通过风机送入换热器，然后进入预热器。在电加热器的作用下，气体温度提升到200℃左右，然后进入催化燃烧床。气体在催化剂作用下无火焰燃烧，被氧化为CO2和H2O。同时，大量的热量被释放出来，气体温度也随之升高。高温气体由催化燃烧室前的换热器预加热，RCO光催化氧化设备的换热器在新风入口对热交换器的气体进行加热。两台换热器正常运行后，电加热设备可以停止加热，节约能源。然后的气体通过烟囱升起排放。

三、活性炭吸附预处理后，将废气加入活性炭吸附进行吸附处理，RCO光催化氧化设备利用活性炭吸附活性炭表面的溶剂，去掉废气中的物，净化废气，处理后的清洁气体通过风机和烟囱在高空排放。

四、在活性炭脱附阶段，活性炭吸附饱和后进入脱附模式，启动脱附风机对吸附床进行脱附，由脱附风机引入的新鲜空气起先由换热器和电加热室加热，新鲜空气被加热近70°-80℃进入活性炭床，炭床加热后，活性炭吸附的溶剂被解吸和脱附出来。