




有机废气是石油化工、轻工、塑料、印刷、涂料等行业排放的常见污染物,有机废气中常含有烃类化合物(芳烃、烷烃、烯烃)、含氧有机化合物(醇、、有机酸等)、含氮、硫、卤素及含磷有机化合物等。如对这些废气不加处理,直接排入大气将会对环境造成严重污染,危害***健康。传统的有机废气净化方法包括吸附法、冷凝法和直接燃烧法等,这些方法常有易产生二次污染、能耗大、易受有机废气浓度和温度限制等缺点。而新兴的VOC催化燃烧装置已由实验阶段走向工程实践,并逐渐应用于石油化工、、印刷、涂料、电线加工等行业。

废气催化燃烧设备针对中低浓度废气,利用吸附-催化燃烧工艺进行回收净化的过程如下:有机废气经去除粉尘等预处理后,进入装有***吸附剂的吸附器,空气得到净化。随着吸附的进行,吸附剂逐渐达到饱和,在与高温热空气的接触过程中,有机废气被脱附下来形成高度浓缩的废气,同时吸附床得到再生。再生后的吸附床又可进行吸附作业。经脱附形成的浓缩废气进入催化燃烧器,生成二氧化碳和水达标排放。

废气催化燃烧设备的催化燃烧过程是在催化燃烧装置中进行的。有机废气先通过热交换器预热到200~400℃,再进入燃烧室,通过催化剂床时,碳氢化合物的分子和混合气体中的氧分子分别被吸附在催化剂的表面而活化。由于表面吸附降低了反应的活化能,碳氢化合物与氧分子在较低的温度下迅速氧化,产生二氧化碳和水。
有机废气催化燃烧装置主要用于涂装、印刷、机电、家电、制鞋、塑料及各种化工车间里挥发或泄漏出的***有机废气的净化及臭味的,***适用于较低浓度的、不宜采用直接燃烧或催化燃烧和吸附回收处理的有机废气,尤其对大风量的处理场合,均可获得满意的经济效益和社会效益。有机废气催化燃烧技术是指在催化剂的作用下,使有机废气中的碳氢化合物在温度较低的条件下迅速氧化成水和二氧化碳,达到治理的目的。催化燃烧废气处理法处理工业有机废气是20世纪40年代末出现的技术。从1949年美国研制出上套有机废气催化燃烧装置到现在,这项技术已广泛地应用于油漆、橡胶加工、塑料加工、树脂加工、皮革加工、食品业和铸造业等部门,也用于汽车废气净化等方面。中国在1973年开始催化燃烧处理法用于治理漆包线烘干炉排出的有机废气,随后又在绝缘材料、印刷工业等方面进行了研究,使催化燃烧设备得到了广泛的应用。

催化燃烧适用于含有可燃气体、蒸气等******气体的净化,但对于含有大量尘粒、雾滴等******气体,容易引起催化床层的堵塞,使催化活性下降,从而降低净化效率。催化燃烧净化方法,几乎适用于所有排放烃类或有臭味化合物的工业生产过程。
工艺流程
催化净化是典型的气固相催化反应,其实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化净化过程中,催化剂的作用是降低活化能,同时催化剂表面具有吸附作用,使反应物分子富集于表面提高了反应速率,加快了反应的进行。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,从而达到去除废气中的***物的方法。

催化燃烧装置是一种通过氧化催化剂对加热至一定温度的废气催化氧化,使其生成无害的 CO2 与 H2O 的工艺设备。与传统蓄热燃烧、直燃式热氧化炉相比,具有热耗低、处理效率高(≥95%)的特点。常用的催化燃烧装置根据氧化催化剂的工作温度(250~400 ℃),可实现低温氧化废气中的 VOCs,并大大节省处理废气的运行成本。

1.1 催化燃烧装置原理
催化燃烧装置的结构及处理流程如图 1 所示。含 VOCs 废气进入装置入口,经过滤器过滤后进入换热器室进行热交换,再进入燃烧器室对废气进行预加热(燃烧用氧气为废气中所含有的空气,也可通过旁路风阀补充空气),待加热至 350 ℃后由送风机将预热气体抽至催化剂室进行催化氧化。由于部分废气中含有硫、硅、磷等元素,会使催化剂,因此预加热后的废气在进入催化剂室前需进行预处理。当处理后的废气进入催化剂室并与氧化催化剂接触时,催化剂将废气中的 VOCs 氧化分解成CO2 和 H2O。处理后的无害气体将被送入一次换热器,与从入口来的废气进行热交换,达到节约热源的目的。风机采用耐高温型号,放置于设备本体下游部分,目的在于使上游路径形成负压,防止气体泄漏。装置排气口预设取样孔,用于对处理后的废气进行成分检测。