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。
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。
催化燃烧处理中的控制措施
为了保证催化燃烧反应的顺利进行,需要对一些参数等进行控制。首先控制的是催化燃烧反应器的出口温度,而控制措施就是对循环净化尾气量进行调节。如果催化燃烧反应器的出口温度超过设定值,那么就需要将鼓风机入口调节阀的开度增大,使得尾气量增大,这样就能够降低催化燃烧反应器的温度。如果催化燃烧反应器的出口温度小于设定值,那么就需要将鼓风机入口调节阀的开度减小,使得尾气量减小,这样就能够升高催化燃烧反应器的温度。
其次是对催化燃烧反应器的入口温度进行控制,控制措施就是对尾气换热器旁路的调节阀进行调节。如果催化燃烧反应器的入口温度比设定值要大,那么就需要将尾气换热器旁路的调节阀开度增大,从而使得换热尾气量减小,这样催化燃烧反应器的入口温度就会降低。如果催化燃烧反应器的入口温度比设定值要小,那么就需要将尾气换热器旁路的调节阀开度减小,从而使得换热尾气量增大,这样催化燃烧反应器的入口温度就会升高。当催化燃烧反应器的催化剂温度过高、空气鼓风机不转、循环鼓风机不转、循环鼓风机出口流量较低或者尾气冷却器的出口温度较高等条件时,就会触发联锁。这时候尾气调节阀关闭,同时增压风机停止、空调调节阀、尾气放空阀打开以及空气鼓风机关闭。
工业废气催化燃烧装置与吸附在废气表面的水(H2O)和氧(O2)反应生成活性羟基自由基和超氧阴离子自由基,可转化各种有机废气,如烃类、醛类、酚类、醇类、巯基、、氨等。通过光催化氧化,将氮氧化物、硫化物等有机化合物和无机物VOC还原成二氧化碳(CO2)、水(H2O)等无毒无害物质。同时臭气也消失了,对废气的净化起到了一定的作用,并能有效地去除管道中的细菌和病毒,因为光催化氧化过程中不含添加剂,因此不会产生二次污染。
有机废气通常是、有毒有害气体,在设计有机废气处理工艺中安全要素为原则。所以挥发性有机物的浓度安全指标必需下限1/4值以下运行。有经验的设计师会考虑到突发性浓度挥发。如生产商工艺配方投料失误,生产线温度或压力参数异常等均要有应急控制和措施。尤其在化工行业,这个问题尤为重要。所以,选择有丰富经验的有机废气净化厂家显得尤为重要。电控及自控是有机废气治理工程系统的指挥部,所以电控原理设计要简洁、可靠,电气元件要安全、可靠,应有良好的工作环境。
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