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發(fā)布時(shí)間:2020-11-15 12:01  






活性炭吸附 催化燃燒技術(shù)是兩者的優(yōu)點(diǎn)有效地結(jié)合起來(lái)。即先利用活性炭進(jìn)行吸附濃縮,當(dāng)活性炭吸附達(dá)到飽和時(shí),利用電加熱啟動(dòng)催化燃燒設(shè)備,并利用熱空氣局部加熱活性炭吸附床,當(dāng)催化燃燒反應(yīng)床加熱到~250℃,活性炭吸附床局部達(dá)到 60~110℃時(shí),從吸附床解吸出來(lái)的高濃度廢氣就可以在催化反應(yīng)床中進(jìn)行氧化反應(yīng)。反應(yīng)后的高溫氣體經(jīng)換熱器的換熱,換熱后的氣體一部分回用送入活性炭吸附床進(jìn)行脫附,另一部分排入大氣。脫附出來(lái)的廢氣經(jīng)換熱器換熱后溫度迅速提高了。這樣能使催化燃燒裝置及脫附達(dá)到小功率或無(wú)功率運(yùn)行。




  排放的VOCs廢氣先通過(guò)吸附床,此氣體中的有機(jī)物被吸附劑吸附后排出凈化了的氣體。吸附床一般配置2臺(tái)以上,輪流使用,當(dāng)1臺(tái)吸附床吸附的有機(jī)物達(dá)到規(guī)定的吸附量時(shí),換到另1臺(tái)吸附床進(jìn)行吸附凈化操作,同時(shí)對(duì)前面1臺(tái)吸附床進(jìn)行脫附再生。脫附是在脫附風(fēng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下,使吸附床與催化燃燒設(shè)備成為1個(gè)循環(huán)系統(tǒng)。先由催化燃燒設(shè)備送出熱氣流引入待脫附的吸附床,使吸附的有機(jī)物脫附,再引入催化燃燒設(shè)備,在催化燃燒室進(jìn)行催化氧化,以消除氣流中的有機(jī)物。有機(jī)物催化燃燒后釋放出的熱量足以維持催化劑床層所要求的溫度,保證有機(jī)物高效凈化。由尾氣放出的熱氣流大部分用于吸附床吸附劑的脫附再生,達(dá)到余熱的利用。通過(guò)控制,可使脫附后氣流中的有機(jī)物濃度較吸附操作前提高10倍以上,氣體流量?jī)H為總排風(fēng)量的1/20-1/10。通過(guò)兩種凈化工藝設(shè)備的組合,使大氣量、低濃度的VOCs廢氣排放變?yōu)樾★L(fēng)量、中高濃度的有機(jī)廢氣凈化處理,同時(shí)有效利用了有機(jī)物在催化燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能,運(yùn)行費(fèi)用較低。



  催化燃燒是用催化劑使廢氣中可燃物質(zhì)在較低溫度下氧化分解的凈化方法。所以,催化燃燒又稱為催化化學(xué)轉(zhuǎn)化。由于催化劑加速了氧化分解的歷程,大多數(shù)碳?xì)浠衔镌?00~450℃的溫度時(shí),通過(guò)催化劑就可以氧化完全?! ?/span>

  催化燃燒裝置主要由熱交換器、燃燒室、催化反應(yīng)器、熱回收系統(tǒng)和凈化煙氣的排放煙囪等部分組成,如右圖所示。其凈化原理是:未凈化氣體在進(jìn)入燃燒室以前,先經(jīng)過(guò)熱交換器被預(yù)熱后送至燃燒室,在燃燒室內(nèi)達(dá)到所要求的反應(yīng)溫度,氧化反應(yīng)在催化反應(yīng)器中進(jìn)行,凈化后煙氣經(jīng)熱交換器釋放出部分熱量,再由煙囪排入大氣。  





催化燃燒裝置設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮以下幾方面問(wèn)題:  

1、氣流和溫度均勻分布。要使通過(guò)催化劑表面的氣流和溫度分布均勻,并保證火焰不直接接觸催化劑表面,燃燒室必需具有足夠的長(zhǎng)度和空間。催化燃燒裝置應(yīng)具有良好的保溫效果。爐體一般用鋼結(jié)構(gòu)的外殼內(nèi)襯耐火材料,或用雙層夾墻結(jié)構(gòu)?! ?/span>

2、便于清洗和更換。催化劑反應(yīng)器一般應(yīng)設(shè)計(jì)成裝卸方便的模屜結(jié)構(gòu),便于清洗和更換催化劑載體?! ?/span>

3、輔助燃料和助燃。催化燃燒一般采用作輔助燃料,也可用燃料油、電加熱等作輔助燃料。助燃一般用凈化后的氣體,如果凈化后的氣體不能作為助燃,則應(yīng)引入空氣助燃?! ?/span>

4、較高的轉(zhuǎn)化速度。由于催化燃燒為不可逆的放熱反應(yīng),所以,無(wú)論反應(yīng)進(jìn)行到什么階段,都應(yīng)在盡可能高的溫度下進(jìn)行,以獲得較高的轉(zhuǎn)化速度。但操作溫度往往受某些條件的限制,如催化劑的耐熱溫度、高溫材料的獲得,熱能的供應(yīng),以及是否伴有副反應(yīng)等。因而實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況恰當(dāng)?shù)剡x擇。





催化燃燒是典型的氣-固相催化反應(yīng),它借助催化劑降低了反應(yīng)的活化能,使其在較低的起燃溫度200~ 300℃下進(jìn)行無(wú)焰燃燒,有機(jī)物質(zhì)氧化發(fā)生在固體催化劑表面,同時(shí)產(chǎn)生CO2和H2O,并放出大量的熱量,因其氧化反應(yīng)溫度低,所以大大地抑制了空氣中的N2形成高溫NOx,而且由于催化劑有選擇性催化作用,有可能限制燃料中含氮化合物(RNH)的氧化過(guò)程,使其多數(shù)形成分子氮(N2)。




承接各類大型廢氣處理工程,催化燃燒凈化效率98%,適用范圍廣

   與傳統(tǒng)的火焰燃燒相比,催化燃燒有著很大的優(yōu)勢(shì):

 (1)起燃溫度低,能耗少,燃燒易達(dá)穩(wěn)定,甚至到起燃溫度后無(wú)需外界傳熱就能完成氧化反應(yīng)。

 (2)凈化效率高,污染物(如NOx及不完全燃燒產(chǎn)物等)的排放水平較低。

 (3)適應(yīng)氧濃度范圍大,噪音小,無(wú)二次污染,且燃燒緩和,運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低,操作管理也很方便。




催化燃燒裝置具有 VOCs 去除效率高、能耗低、自動(dòng)化操作方便等特點(diǎn),現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于各種行業(yè)。目前在我國(guó),相對(duì)于傳統(tǒng)吸附技術(shù)與生化技術(shù)等VOCs 處理方法,催化燃燒工藝市場(chǎng)的占有率超過(guò)22%,其在國(guó)外市場(chǎng)占有率高達(dá) 29%,顯示出其日益成熟并且被市場(chǎng)廣泛接受的趨勢(shì)[4]。催化燃燒裝置適合處理中小風(fēng)量(800~30 000 m3/h)廢氣,在風(fēng)量較大、VOCs 質(zhì)量濃度過(guò)低的情況下,可采用上游安裝沸石轉(zhuǎn)輪對(duì)氣體進(jìn)行濃縮,下游利用催化燃燒裝置進(jìn)行氧化處理的協(xié)同方法進(jìn)行處理??傮w來(lái)說(shuō),催化燃燒裝置與工藝是一種經(jīng)濟(jì)方便的 VOCs 廢氣處理方式。




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