揮發(fā)性有機化合物(VOCs)一般是指在常溫常壓下飽和蒸氣壓大于70Pa,、沸點小于260℃的有機化合物的總稱,包括脂肪烴,、芳香烴、含鹵烴類,、含氧烴類,、含氮烴和含硫烴類等,主要來源于石化、制藥,、精細化工,、印刷、噴漆,、機動車等行業(yè).

催化燃燒的基本原理

催化燃燒是典型的氣—固相催化反應,實質(zhì)是利用催化劑的深度催化氧化活性將有機物質(zhì)(VOCs等)在燃點以下的溫度(200-400℃)與氧氣反應生成CO2,、N2和H2O(反應在固體催化劑表面進行,吸附作用使有機分子富集而提高了反應速率;催化劑降低了反應的活化能,使有機廢氣在較低的起燃溫度下進行無焰燃燒).

催化燃燒的工藝流程

根據(jù)廢氣預熱方式及富集方式,催化燃燒工藝流程可分為預熱式、自身熱平衡和吸附-催化燃燒三種.

1預熱式

當有機廢氣溫度(100℃以下)和濃度較低時

在進入反應器前,先在預熱室加熱升溫,燃燒凈化后氣體在熱交換器內(nèi)與未處理廢氣進行熱交換,以回收部分熱量.

2自身熱平衡

當有機廢氣溫度高于起燃溫度且有機物含量也高時

通過熱交換器回收部分凈化氣體產(chǎn)生的熱量,不需補充熱量,只需設置用于起燃的電加熱器.

3吸附-催化燃燒

當有機廢氣流量大,、濃度低,、溫度低,采用催化燃燒還需耗大量燃料時

可先采用吸附手段將有機廢氣吸附于吸附劑上進行濃縮,然后再經(jīng)熱空氣吹掃,使有機廢氣脫附出來,成為濃縮的高濃度有機廢氣,再催化燃燒.濃縮有機廢氣可實現(xiàn)自身熱平衡運轉(zhuǎn),無需外界補充熱源.

廢氣預處理可延長催化劑和催化燃燒設備的壽命,原因分析

廢氣可能含有一些對催化劑有害成分,如果已知有這樣的化學物質(zhì)存在,則要對廢氣做預處理,否則這些有害成分會對催化劑的壽命產(chǎn)生很大影響.

廢氣應經(jīng)過預處理(除塵除油除濕)再通入催化倉.

灰塵、積碳及高沸粘性物附著于催化劑表面,覆蓋催化劑活性位點,會導致催化劑催化作用,因此,應盡量避免灰塵及高沸粘性物的引入.

較高濕度環(huán)境中,水蒸氣和油霧漆霧在高溫下容易與催化劑發(fā)生作用,造成催化劑燒結(jié)失活,因此應盡量減少水蒸氣和油霧漆霧進入催化劑床層.