有机废气是石油化工、轻工、塑料、印刷、涂料等行业排放的常见污染物,有机废气中常含有烃类化合物(芳烃、烷烃、烯烃)、含氧有机化合物(醇、、有机酸等)、含氮、硫、卤素及含磷有机化合物等。如对这些废气不加处理,直接排入大气将会对环境造成严重污染,危害人体健康。传统的有机废气净化方法包括吸附法、冷凝法和直接燃烧法等,这些方法常有易产生二次污染、能耗大、易受有机废气浓度和温度限制等缺点。
天津RTO催化燃烧设备
有机废气是石油化工、轻工、塑料、印刷、涂料等行业排放的常见污染物,有机废气中常含有烃类化合物(芳烃、烷烃、烯烃)、含氧有机化合物(醇、、有机酸等)、含氮、硫、卤素及含磷有机化合物等。如对这些废气不加处理,直接排入大气将会对环境造成严重污染,危害人体健康。传统的有机废气净化方法包括吸附法、冷凝法和直接燃烧法等,这些方法常有易产生二次污染、能耗大、易受有机废气浓度和温度限制等缺点。而新兴的VOC催化燃烧装置已由实验阶段走向工程实践,并逐渐应用于石油化工、、印刷、涂料、电线加工等行业。
废气催化燃烧设备针对中低浓度废气,利用吸附-催化燃烧工艺进行回收净化的过程如下:有机废气经去除粉尘等预处理后,进入装有高效吸附剂的吸附器,空气得到净化。随着吸附的进行,吸附剂逐渐达到饱和,在与高温热空气的接触过程中,有机废气被脱附下来形成高度浓缩的废气,同时吸附床得到再生。再生后的吸附床又可进行吸附作业。经脱附形成的浓缩废气进入催化燃烧器,生成二氧化碳和水达标排放。
废气催化燃烧设备的催化燃烧过程是在催化燃烧装置中进行的。有机废气先通过热交换器预热到200~400℃,再进入燃烧室,通过催化剂床时,碳氢化合物的分子和混合气体中的氧分子分别被吸附在催化剂的表面而活化。由于表面吸附降低了反应的活化能,碳氢化合物与氧分子在较低的温度下迅速氧化,产生二氧化碳和水。
沸石分子筛转轮吸附浓缩
沸石是一种晶体结构的矿石,而我们用到的沸石分子筛就属于沸石的化合物。
沸石分子筛转轮分为三部分:吸附区、脱附区和冷却区,每个部分都是由耐热、耐溶剂的密封材料分隔开来。沸石转轮可以在各个功能区域内连续运转,同步进行吸附脱附冷却。
VOCs通过前端的过滤器进行初步过滤后,到沸石分子筛转轮的吸附区。在吸附区(吸附区面积为S1)有机废气中VOCs被沸石分子筛吸附除去,有机废气被净化后从沸石分子筛转轮直接排出,通过烟囱进入空气。
吸附在转轮上的VOCs,在脱附区经过约200℃小风量的热风处理而被脱附、浓缩,浓缩倍数一般为5~25倍。浓缩倍数n=吸附面积*吸附速度/脱附面积/脱附速度。
脱附后的沸石转轮在冷却区被冷却。经过冷却区的空气,经过加热后作为再生空气使用,达到节能的效果。以程反复循环,达到废气净化的目的。
催化燃烧
催化氧化燃烧利用转轮经过脱附区后,VOCs 进入脱附管路,经过脱附风机进入换热器换热,催化燃烧产生的部分热量经过换热被VOCs重新带入催化燃烧器内,加热升温进行催化剂催化处理,催化燃烧技术可以在较低温度(300℃~500℃)下实现对VOCs95%以上净化效率,完全反应后生成CO2和H2O,同时放出大量热,产生的热量一部分通过混合罐进入转轮脱附区对吸附在转轮上的VOCs进行脱附;一部分进入换热器换热,换热后的部分热量通过烟囱排出,另一部分被经过换热器的VOCs重新带入催化燃烧器。反复循环利用,可以的降低能量损耗,同时实现废气自我催化分解的效果。
目前国内外主要研究的催化剂基本上有两大类:一类为催化剂,这类催化剂的活性和稳定性好,技术较为成熟,但由于价格高,资源短缺,所以,未能将其产业化;另一类为非金属催化剂,主要集中在过渡金属氧化物催化剂、复氧化物催化剂(钙钛型复氧化物和尖晶石型复氧化物)的研究方面。目前,寻找来源丰富、价格低廉、性能相当的非催化剂,以替代传统的催化剂用于催化燃烧过程已成为了研究的一个重要方向。
催化燃烧对催化剂的基本要求是:既能抑制烧结、保持活性物质具有较大的比表面积及良好的热稳定性,又要具有一定的活性,可起到催化剂活性组分或助催化剂的作用。同时,需有高的机械强度以及对燃