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VOCs 治理有較多措施, 其治理方法包括源頭減量、中間控制和末端處理等。目前,我國以末端治理為主。
末端治理技術(shù)一般分為破壞性處理和回收性處理,破壞性處理主要包括催化燃燒法和焚燒處理法,回收性處理包括吸收法、冷凝法、吸附法和膜分離法等?;厥招蕴幚硪蚱浼夹g(shù)手段還不成熟,成本較高,目前沒有大規(guī)模應(yīng)用。焚燒法是直接將 VOCs 通入焚燒爐中,在爐內(nèi)充分燃燒,產(chǎn)生二氧化碳和水。該方法成本較低,運用范圍較廣,技術(shù)線路也比較成熟。催化燃燒法是在廢氣燃燒的時候加入某種催化劑,降低 VOCs 的燃點, 使 VOCs 能夠充分燃燒,最終生成二氧化碳和水,實現(xiàn)直排。當前常用催化劑種類有 Cu、Fe、Ti 等非與 Pd、Au、Pt等兩大類。焚燒處理法和催化燃燒法在 VOCs 治理中占據(jù)核心地位,因其分解氧化徹底、治理效率高而得到廣泛應(yīng)用,其中催化燃燒法因無明火、節(jié)能、氧化溫度低而得到廣泛應(yīng)用。催化燃燒是一種涉及氣—固兩相的化學反應(yīng),其本質(zhì)機理為在有活性氧參與的條件下發(fā)生的深度氧化反應(yīng)。在反應(yīng)過程中,加入催化劑可以顯著降低反應(yīng)所需的活化能,VOCs 富集在催化劑表面,在較低燃燒溫度下發(fā)生無焰燃燒,最終分解為二氧化碳和水,同時釋放出大量的熱。其化學反應(yīng)方程式如下:CnHm (n m/4) O2→ n CO2 m/2 H2O 能量在催化劑的作用下,VOCs 可以在較低溫度下充分燃燒,生成二氧化碳和水,去除率高達 90%。催化燃燒法具有能耗低、運行可靠穩(wěn)定、無二次污染等突出優(yōu)點,在歐美國家已得到廣泛推廣應(yīng)用。在我國,催化燃燒法也是處理 VOCs 的主要手段,其應(yīng)用比例約為 55%。目前,催化燃燒法已經(jīng)成為處理 VOCs 的主流。
VOCS有機廢氣催化燃燒法凈化原理
吸附濃縮-催化燃燒工藝是活性炭吸附和催化燃燒的組合工藝,有機廢氣經(jīng)過了吸附-濃縮和催化燃燒三個過程:首先利用活性炭的多孔性和空隙表面的張力把有機廢氣中的溶劑吸附在活性炭的空隙中,使所排廢氣得到凈化;當活性炭吸附飽和后,用熱風脫附再生;被脫附出來的有機物在催化劑的作用下,能在較低溫度的狀況轉(zhuǎn)化為無毒無害的二氧化碳和水。由該工藝和其凈化原理可知該工藝有以下優(yōu)點:
(1)由活性炭捕獲(吸附)廢氣中的有機物,使該工藝具有了活性炭吸附工藝的安全可靠、凈化效率高、適應(yīng)濃度范圍廣等優(yōu)點。
(2)該工藝采用吸附-濃縮-催化燃燒組合工藝,整個系統(tǒng)實現(xiàn)了凈化過程閉環(huán)操作,有機物一次處理徹底;無二次污染。
(3)該系統(tǒng)組合緊湊,充分利用熱源,節(jié)省設(shè)備投資和操作費用。首先有機物經(jīng)脫附后被濃縮(用熱風脫附出來的有機物濃度比原來提高十幾倍到幾十倍),其濃度接近自然狀態(tài),在催化燃燒階段不需要外加熱源就可以分解為水和二氧化碳。其次該工藝設(shè)備在運行過程中地利用了有機廢氣中有機成分的熱值。
催化燃燒性能特點
1、用優(yōu)質(zhì)金屬鉑、鈀鍍在蜂窩陶瓷載體上作為催化劑、凈化效率高達97-99%,設(shè)備壽命長、且可再生、氣體流暢阻力??;
2、安全設(shè)施完備:阻火除塵器、泄壓孔、超溫報警等保護設(shè)施全;3、預(yù)熱15-30分鐘全功率加熱。工作時只消耗見機功率即可,當廢氣濃度較低時,自動間歇補償加熱;
4、余熱可以返回烘道用來烘干工作,降低原烘道中消耗功率;也可供工廠其它方面熱能回用
催化燃燒處理注意事項
1、廢氣成分中,不能含有下列物質(zhì);有高粘性的油脂類。如磷、鉍、、銻、、鉛、錫;高濃度的粉塵;
2、設(shè)備選型時,注明廢氣的成分、濃度及出口溫度;
3、設(shè)備安裝場所無腐蝕性氣體,并有良好的防雨措施;
4、設(shè)備所需電源為:三相交流380V頻率50Hz;
催化燃燒適用范圍
1、用于的凈化處理如:類、醇類、酯類、酚類、醚類、烷類等混合性有機廢氣;
2、適用于漆包線、機械、電機、化工、儀表、汽車、發(fā)動機、塑料、電器等行業(yè)的有機廢氣凈化;
3、適用于各種烘道、印刷油墨、電機絕緣處理等烘干流水線等。