




催化燃烧技术作为VOCs处理主要工艺之一,由于其***成本相对较低
不生成NOx二次污染、无火焰燃烧,安全性好、反应温度低,辅组能耗少等优点,近年来得到广泛的应用,尤其是在喷涂,包装印刷、绝缘材料等行业。下面就催化剂燃烧技术的原理、催化剂、工艺流程及主要优缺点做简单介绍:
催化燃烧原理
催化燃烧,又叫催化氧化(Catalytic Oxidizer),通过使用催化剂降低反应活化能,使VOCs在较低的温度下(250~400℃)在催化剂表面进行无焰燃烧,废气中的VOCs氧化分解为O2和H2O,并放出大量的热量。由于氧化反应温度低,所以极大地***了空气中的N2氧化生成NOx。
不同种类的VOCs的转化率取决于催化剂的种类,空速(停留时间)以及催化燃烧的温度。因此应用时候需要根据实际的VOCs种类和浓度进行详细设计,一般情况下催化剂温度都要略高于实验温度,以确保VOCs去除率。
催化燃烧工艺流程
根据废气燃烧的热量平衡,催化燃烧工艺流程可分为3种。(1)预热式。有机废气温度和浓度都较低,热量不能自给,因此在进入反应器前需要在预热室加热升温。燃烧净化后气体在热交换器内与未处理废气进行热交换,以回收部分热量。该工艺通常采用或电加热升温至催化反应所需的起燃温度。(2)自身热平衡式。当有机废气排出时温度高于起燃温度(350℃左右)且有机物含量较高时,热交换器回收部分净化气体所产生的热量,在正常操作下能够维持热平衡,无需补充热量,通常只需要在催化燃烧反应器中设置电加热器供起燃时使用。(3)吸附浓缩 催化燃烧。当有机废气的流量大、浓度低、温度低,采用催化燃烧需耗大量燃料时,可先采用吸附手段将有机废气吸附于吸附剂上进行浓缩,然后通过热空气吹扫,使有机废气脱附浓缩成为高浓度有机废气(可浓缩10倍以上),再进行催化燃烧。此时,不需要补充热源,就可维持正常运行。
吸炭脱附流程、吸收气体流程、控制系统
1.废气收集系统:待处理废气由收集风管收集后排至废气处理装置进行处理。
2. 颗粒物去除段:从室内排至室外的排风管道首***入初效过滤器对粉尘进行过滤,不经过预处理,直接送入活性炭箱吸附易造成活性炭堵塞,影响其吸附能力,故要通过干式初效过滤箱来去除这些成分。
3. 活性炭吸附段:经过预处理后的废气进入活性炭吸附箱,气体进入吸附箱后,气体中的有机物质被活性炭吸附而着附在活性炭的表面,从而使气体得以净化,净化后的气体再通过风管接入下一级处理设备。
4. 脱附气体流程:当吸附床吸附饱和后,可启动脱附风机对该吸附床脱附,脱附气体首先经过催化床中的换热器,然后进入催化床中的预热器,在红外热器的作用下,使气体温度提高到 300℃左右,再通过催化剂,有机物质在催化剂的作用下燃烧,被分解为 CO2和 H2O,同时放出大量的热,气体温度进一部提高,该高温气体再次通过换热器,与进来的冷风换热,回收一部分热量。从换热器出来的气体分两部分:一部分直接进入下一级处理设备;另一部分进入吸附床对活性炭进行脱附。当脱附温度过高时可启动补冷风机进行补冷,使脱附气体温度稳定在一个合适的范围内。活性炭吸附床内温度超过报警值,自动启用火灾应急自动喷淋系统。
5. 吸收气体流程:经活性炭净化后的气体和催化燃烧炉处理后的气体,高空排放。
有机废气在风机引力作用下进入催化燃烧系统,首先经过干式过滤器(标配)对其中的颗粒物进行过滤,有机废气进入活性炭吸附箱,废气分子被活性炭吸附、浓缩,干净空气进入烟囱实现高空排放;随着活性炭趋于饱和,CO炉启动,对催化剂和炉内空气进行加热,热空气经补风阀调温后接入活性炭吸附箱,对活性炭进行脱附,脱附的高浓度废气分子进入CO炉,在催化剂的作用下发生无焰燃烧,实现高温氧化分解,终生成二氧化碳和水蒸气排进烟囱;部分高温气体继续对吸附箱进行脱附,如此循环。
3箱子在线型催化燃烧设备工作时,其中2个吸附箱处于吸附状态,1个吸附箱处于备用状态。当需要进行脱附时,备用的箱体进入吸附状态,替换掉一个需要脱附的箱体,单独进行脱附。该箱体脱附完成后用以替换另一个需要脱附的箱体,从而实现活性炭箱体一直有2个处在吸附状态,保持对有机废气的24小时在线处理。
催化燃烧是典型的气相催化反应,其实质是活性氧参与深度氧化作用。在催化燃烧过程中,催化剂的作用是降低反
应的活化能,同时使反应物分子富集于催化剂表面,以提高反应速率。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。
RCO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,达到彻底治理的目的。
燃烧型催化剂按活性成分大体可分为:催化剂、复氧化物催化剂、过渡金属氧化物催化剂
RCO有机废气催化燃烧技术为VOCs有机废气的治理提供了独特的经济解决办法,VOCs有机废气采用催化技术
处理具有净化效率高、能耗低、产物为无害的二氧化碳和水,无二次污染。催化净化的效率一般可达97%以上。是高浓度小流量有机废气的技术。
