1 改進VOCs催化燃燒(shāo)裝備的原因
揮發性有機(jī)物(Volatile Organic Compounds, 簡稱VOCs),是(shì)大氣汙染控製(zhì)的重要對象,近幾年針對(duì)VOCs排(pái)放出台多(duō)項環保標準。國內工業VOCs淨(jìng)化行業目前處於漸熱狀態,在有機(jī)揮發性廢(fèi)氣催化燃燒裝備中,多數環保企業采用蓄熱式催化燃燒裝置,該技術方法采取兩室、三室及以上的蓄熱催化燃燒器,使VOCs 氣體發生催化氧化反應,產生的(de)熱量存儲於蓄熱載體中,通過頻繁(fán)切換閥體(切(qiē)變氣體流動管路),達到冷、熱(rè)流體熱量交換的目的。
蓄熱式催化燃燒(shāo)裝備可以實現自給供熱,具有比(bǐ)較好的應用效果。然而,裝備本身存在著運(yùn)行操作不(bú)能完全(quán)連續化、設備(bèi)製造成本較高、裝備使用時占用體積較(jiào)大、安裝調(diào)試中對電氣控製要求較高等缺點,對此(cǐ),需要設計一(yī)種操作簡單、可實(shí)現連(lián)續化運作、低成本的一體化VOCs廢氣淨化裝備。
2 改進後的VOCs連續催化燃燒裝(zhuāng)備
本公司(sī)結合生產、施工(gōng)的相關經驗,對過程裝備進行改進,改進後的結構中包括以下幾個部分:①有機廢氣進口管(guǎn)、出口(kǒu)管;②廢氣進口濃度檢測控(kòng)製器、催化劑床層進口溫度檢測控製器;③廢氣換熱器、電加熱棒、處理器上蓋板、氣流(liú)隔板;④催化劑床層、催化劑支撐板。
改進後的催化燃燒(shāo)器可以(yǐ)進行(háng)連續化操作(zuò),有機廢氣進(jìn)(冷氣)和出口(熱氣)均經過廢(fèi)氣換熱器的進出端,冷(lěng)側(cè)流體與熱側流體在換熱器(qì)中進行連續熱交換,利用熱量傳遞性質,熱流體的熱量經過壁傳熱、對流傳熱過程傳遞至冷流體中;廢氣換熱器的冷側出口氣,經過(guò)電加熱棒區域,對含VOCs廢氣進行加熱升溫(wēn);經加熱的廢氣順著壓力梯度會越過氣流隔板進入催化劑床層,廢氣在(zài)VOCs催化劑(jì)表麵發生催化氧化作用,可以實現在(zài)較低溫度下廢氣催化燃燒,放出氧化反應熱。氣流順著催化劑宏觀孔道流動,經支撐板後進入廢氣換熱器,與冷流體(tǐ)間接接觸換熱,從廢(fèi)氣換熱器的熱側出(chū)口流出,繼而完成排放。
工業催化燃燒廢氣(qì)淨化環保設備主要由阻火(huǒ)器、熱(rè)交換器、催化反應床(chuáng)、風機這幾(jǐ)個主(zhǔ)要部件組成,與直接燃燒相比,催化燃燒溫度(dù)較低(dī),燃燒比較完全。催化燃燒所用的催化劑為具(jù)有大比表麵的貴金屬和金屬氧化物。催化燃燒法是將有機汙染(rǎn)物的廢氣、在催化劑鉑、鈀等催化劑的作用下,可以在較低溫度下將廢(fèi)氣中的有機汙染物氧化成二氧化碳和水。
有機廢氣經幹式過濾器去除部分粉塵、顆粒(lì)物,然後將符合(hé)吸(xī)附條件的有機廢氣送入活性炭吸附(fù)箱(xiāng)進行吸附淨化,淨化後的潔淨氣(qì)體由主排風機排入大氣中。吸附裝置配有備用吸附箱1套,當活性炭吸(xī)附飽和後通過控製閥門切換至催化燃燒脫附狀態;脫附再生係統采用在(zài)線(xiàn)脫附再生,即吸附過程為連續式處理工藝,在備用吸附裝置投入使用同時,飽和吸(xī)附箱則進行脫附工作,脫附後活性(xìng)炭箱預備至下次(cì)循環使用。
催化燃燒反應原理是有機廢氣(qì)在較低溫度下在催化劑的作用下被完全氧(yǎng)化和分解,達到淨化氣(qì)體的目的。催化(huà)燃燒是典型的氣固相催(cuī)化反應,其原理是活性氧參與深度氧化作(zuò)用。在催化燃燒(shāo)過程中,催(cuī)化劑的作用是降低反應的活化(huà)能,同時使反應物分子富集在催化劑表(biǎo)麵上以提高反應速率。借助於催化劑,有機廢氣(qì)可以在較低的起燃溫度下無焰燃燒(shāo)並且在釋放大量熱(rè)量,同時氧(yǎng)化分解成CO2和H2O。
揮發性有機(jī)物(Volatile Organic Compounds, 簡稱VOCs),是(shì)大氣汙染控製(zhì)的重要對象,近幾年針對(duì)VOCs排(pái)放出台多(duō)項環保標準。國內工業VOCs淨(jìng)化行業目前處於漸熱狀態,在有機(jī)揮發性廢(fèi)氣催化燃燒裝備中,多數環保企業采用蓄熱式催化燃燒裝置,該技術方法采取兩室、三室及以上的蓄熱催化燃燒器,使VOCs 氣體發生催化氧化反應,產生的(de)熱量存儲於蓄熱載體中,通過頻繁(fán)切換閥體(切(qiē)變氣體流動管路),達到冷、熱(rè)流體熱量交換的目的。
蓄熱式催化燃燒(shāo)裝備可以實現自給供熱,具有比(bǐ)較好的應用效果。然而,裝備本身存在著運(yùn)行操作不(bú)能完全(quán)連續化、設備(bèi)製造成本較高、裝備使用時占用體積較(jiào)大、安裝調(diào)試中對電氣控製要求較高等缺點,對此(cǐ),需要設計一(yī)種操作簡單、可實(shí)現連(lián)續化運作、低成本的一體化VOCs廢氣淨化裝備。
2 改進後的VOCs連續催化燃燒裝(zhuāng)備
本公司(sī)結合生產、施工(gōng)的相關經驗,對過程裝備進行改進,改進後的結構中包括以下幾個部分:①有機廢氣進口管(guǎn)、出口(kǒu)管;②廢氣進口濃度檢測控(kòng)製器、催化劑床層進口溫度檢測控製器;③廢氣換熱器、電加熱棒、處理器上蓋板、氣流(liú)隔板;④催化劑床層、催化劑支撐板。
改進後的催化燃燒(shāo)器可以(yǐ)進行(háng)連續化操作(zuò),有機廢氣進(jìn)(冷氣)和出口(熱氣)均經過廢(fèi)氣換熱器的進出端,冷(lěng)側(cè)流體與熱側流體在換熱器(qì)中進行連續熱交換,利用熱量傳遞性質,熱流體的熱量經過壁傳熱、對流傳熱過程傳遞至冷流體中;廢氣換熱器的冷側出口氣,經過(guò)電加熱棒區域,對含VOCs廢氣進行加熱升溫(wēn);經加熱的廢氣順著壓力梯度會越過氣流隔板進入催化劑床層,廢氣在(zài)VOCs催化劑(jì)表麵發生催化氧化作用,可以實現在(zài)較低溫度下廢氣催化燃燒,放出氧化反應熱。氣流順著催化劑宏觀孔道流動,經支撐板後進入廢氣換熱器,與冷流體(tǐ)間接接觸換熱,從廢(fèi)氣換熱器的熱側出(chū)口流出,繼而完成排放。
工業催化燃燒廢氣(qì)淨化環保設備主要由阻火(huǒ)器、熱(rè)交換器、催化反應床(chuáng)、風機這幾(jǐ)個主(zhǔ)要部件組成,與直接燃燒相比,催化燃燒溫度(dù)較低(dī),燃燒比較完全。催化燃燒所用的催化劑為具(jù)有大比表麵的貴金屬和金屬氧化物。催化燃燒法是將有機汙染(rǎn)物的廢氣、在催化劑鉑、鈀等催化劑的作用下,可以在較低溫度下將廢(fèi)氣中的有機汙染物氧化成二氧化碳和水。
有機廢氣經幹式過濾器去除部分粉塵、顆粒(lì)物,然後將符合(hé)吸(xī)附條件的有機廢氣送入活性炭吸附(fù)箱(xiāng)進行吸附淨化,淨化後的潔淨氣(qì)體由主排風機排入大氣中。吸附裝置配有備用吸附箱1套,當活性炭吸(xī)附飽和後通過控製閥門切換至催化燃燒脫附狀態;脫附再生係統采用在(zài)線(xiàn)脫附再生,即吸附過程為連續式處理工藝,在備用吸附裝置投入使用同時,飽和吸(xī)附箱則進行脫附工作,脫附後活性(xìng)炭箱預備至下次(cì)循環使用。
催化燃燒反應原理是有機廢氣(qì)在較低溫度下在催化劑的作用下被完全氧(yǎng)化和分解,達到淨化氣(qì)體的目的。催化(huà)燃燒是典型的氣固相催(cuī)化反應,其原理是活性氧參與深度氧化作(zuò)用。在催化燃燒(shāo)過程中,催(cuī)化劑的作用是降低反應的活化(huà)能,同時使反應物分子富集在催化劑表(biǎo)麵上以提高反應速率。借助於催化劑,有機廢氣(qì)可以在較低的起燃溫度下無焰燃燒(shāo)並且在釋放大量熱(rè)量,同時氧(yǎng)化分解成CO2和H2O。
關鍵字:催化燃燒設備