催化燃烧技术作为VOCs处理主要工艺之一,由于其投资成本相对较低
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
蓄热式焚烧炉
催化燃烧技术作为VOCs处理主要工艺之一,由于其投资成本相对较低
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,所以极大地抑制了空气中的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。
VOCS有机废气催化燃烧法净化原理
吸附浓缩-催化燃烧工艺是活性炭吸附和催化燃烧的组合工艺,有机废气经过了吸附-浓缩和催化燃烧三个过程:首先利用活性炭的多孔性和空隙表面的张力把有机废气中的溶剂吸附在活性炭的空隙中,使所排废气得到净化;当活性炭吸附饱和后,用热风脱附再生;被脱附出来的有机物在催化剂的作用下,能在较低温度的状况转化为无毒无害的二氧化碳和水。由该工艺和其净化原理可知该工艺有以下优点:
(1)由活性炭捕获(吸附)废气中的有机物,使该工艺具有了活性炭吸附工艺的安全可靠、净化、适应浓度范围广等优点。
(2)该工艺采用吸附-浓缩-催化燃烧组合工艺,整个系统实现了净化过程闭环操作,有机物一次处理;无二次污染。
(3)该系统组合紧凑,充分利用热源,节省设备投资和操作费用。首先有机物经脱附后被浓缩(用热风脱附出来的有机物浓度比原来提高十几倍到几十倍),其浓度接近自然状态,在催化燃烧阶段不需要外加热源就可以分解为水和二氧化碳。其次该工艺设备在运行过程中地利用了有机废气中有机成分的热值。
催化燃烧由于起燃温度低,是一种较为理想的通过催化反应(无明火)处理有机污染物的方法,具有适用范围广、结构简单、净化、节能、无二次污染等优点,已在国内外得到了广泛应用。
润江环保研发的催化燃烧净化装置具有操作简单、自动化程序高、能有效的处理各种有机废气污染物,处理浓度<=10g/m3,深受广大客户的欢迎。催化燃烧处理技术结构及原理:催化燃烧净化装置主要由阻火器、热交换器、催化反应床、风机这几个主要部件组成,与直接燃烧相比,催化燃烧温度较低,燃烧比较完全。催化燃烧所用的催化剂为具有大比表面的和金属氧化物。催化燃烧法是将有机污染物的废气、在催化剂铂、钯等催化剂的作用下,可以在较低温度下将废气中的有机污染物氧化成二氧化碳和水。
废气经阻火器过滤后,通过主进阀、旁通阀的同步反向切换调节进入热交换器,热交换器的热气升高一定温度后进入预热室、经过预热室的加热使废气升温到催化起燃温度(250度)然后进入催化反应床,在催化剂的活性作用下,有机废气进行氧化反应生成无害的水和二氧化碳,并放出一定的热量。反应后的高温气体再次进入热交换器,经换