有機廢氣處理之催化燃燒技術介紹

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發表時間:2019-11-19 16:50

廢氣處理又稱廢氣凈化,指的是針對工業場所、工廠車間產生的廢氣在對外排放前進行預處理,以達到國家廢氣對外排放的標準的工作。
催化燃燒是一種類似熱氧化的方式來處理VOC 的, 它凈化有機物是用鉑、鈀等貴金屬催化劑及過渡金屬氧化物催化劑來代替火焰, 操作溫度較熱氧化低一半, 通常為250 ℃~500 ℃。由于溫度降低, 允許使用標準材料來代替昂貴的特殊材料, 大大地降低設備費用和操作費用。與熱氧化相似, 系統仍可分為間壁式催化燃燒和蓄熱式催化燃燒兩類熱量回收方式。
間壁式催化燃燒(簡稱為TR0)是在催化床后設一個換熱器,該換熱器在降低排放氣溫度的同時, 也預熱含VOC ,有機廢氣處理, 其熱回收達60 %~75 %。該類氧化器早已用于工業過程。
蓄熱催化燃燒(簡稱為RCO) 是一種新的催化技術。它具有RTO 高效回收能量的特點和催化反應的低溫操作及能量有效性的優點, 將催化劑置于蓄熱材料的頂部, 來使凈化達到最優, 其熱回收率高達95 %~98 %。RCO 系統性能的關鍵是使用專用的催化劑,浸漬在鞍狀或是蜂窩狀陶瓷上的貴金屬或過渡金屬催化劑, 允許氧化發生在RTO 系統溫度的一半,既降低了燃料消耗, 又降低了設備造價。
有的國家已經開始使用RCO 技術進行有機廢氣的消除處理, 很多RTO 設備已開始轉變成RCO , 這樣可以削減操作費用達33 %~75 % ,并增加排放氣流量達20 %~40 %。
熱破壞法是目前應用比較廣泛也是研究較多的有機廢氣處理方法,特別是對低濃度有機廢氣,有機化合物的熱破壞可分為直接火焰燃燒和催化燃燒凈化。

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直接火焰燃燒是一種有機物在氣流中直接燃燒和輔助燃料燃燒的方法。多數情況下有機物濃度較低,不足以在沒有輔助燃料時燃燒。直接火焰燃燒在適當溫度和保留時間條件下,可以達到99%的熱處理效率。
催化燃燒凈化的工作原理:污染煙氣及其它有機廢氣通過管管送入高溫催化室,進行催化快速氧化反應,高溫催化室通過調節熱源進行加熱,并由溫度監控裝置調節 溫度,達到最佳的反應溫度。催化氧化反應所需的空氣,通過空氣調節進口補充,并可調節進氣量,達到反應物—氧氣的基本平衡。污染煙氣及其它有機廢氣在凈化 系統的催化作用下,轉變成CO2和H2O,達到GB9078-1996《工業爐窯大氣污染排放標準》一級標準,排放氣體無味感、無人體不適感.
由于有機廢氣中常出現雜質,很容易引起催化劑中毒,導致催化劑中毒的毒物(抑制劑主要有磷、鉛、鉍砷、錫、汞、亞鐵離子鋅、鹵素等。催化劑載體起到節省催 化劑,增大催化劑有效面積,使催化劑具有一定機械強度,減少燒結,提高催化活性和穩定性的作用。能作為載體的材料主要有AL2O3、鐵釩、石棉、陶土、活 性炭、金屬等,最常用的是陶瓷載體一般制成網狀、球狀、柱狀、峰窩狀。另外近年來研究較多且成功的有絲光沸石等。

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