VOCS有機(jī)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(jī)廢氣經(jīng)過(guò)了吸附-濃縮和催化燃燒三個(gè)過(guò)程:首先利用活性炭的多孔性和空隙表面的張力把有機(jī)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(dāng)活性炭吸附飽和后,用熱風(fēng)脫附再生;被脫附出來(lái)的有機(jī)物在催化劑的作用下,能在較低溫度的狀況轉(zhuǎn)化為無(wú)毒無(wú)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(diǎn):

(1)由活性炭捕獲(吸附)廢氣中的有機(jī)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(diǎn)。

(2)該工藝采用吸附-濃縮-催化燃燒組合工藝,整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了凈化過(guò)程閉環(huán)操作,有機(jī)物一次處理徹底;無(wú)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(fèi)用。首先有機(jī)物經(jīng)脫附后被濃縮(用熱風(fēng)脫附出來(lái)的有機(jī)物濃度比原來(lái)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(yùn)行過(guò)程中地利用了有機(jī)廢氣中有機(jī)成分的熱值。

催化燃燒設(shè)備的工藝流程：含有機(jī)物的廢氣經(jīng)風(fēng)機(jī)的作用，首先經(jīng)過(guò)水噴淋將大部分漆霧去除后進(jìn)入干式過(guò)濾器，干式過(guò)濾器一方面可以去除氣體中的水分，另一方面可以進(jìn)一步攔截部分顆粒物，保護(hù)后續(xù)活性炭處理設(shè)施。預(yù)處理后的氣體進(jìn)入活性炭吸附箱，通過(guò)吸附作用，有機(jī)物質(zhì)被截留在其內(nèi)部，處理達(dá)標(biāo)的氣體經(jīng)煙囪高空排放。活性炭吸脫附催化燃燒設(shè)備工藝特點(diǎn)為：

⑴有機(jī)廢氣具有起燃溫度低的特點(diǎn)，因此不需要大量的能耗。而且當(dāng)催化燃燒達(dá)到一定的起燃溫度后，依靠自身熱量便可以滿(mǎn)足要求，不再需要外界提供熱源;

⑵應(yīng)用的范圍比較廣泛，對(duì)多種成分的廢氣都具有良好的處理效果;

⑶處理效率與其他工藝相比較高，凈化效率可以達(dá)到95%甚至以上，而且最終產(chǎn)物為二氧化碳和水，沒(méi)有二次污染物產(chǎn)生;且由于燃燒溫度低,能大量減少NO X 的生成,因此也大大減少了二次污染;

⑷活性炭可重復(fù)使用，延長(zhǎng)換炭周期，即減少危險(xiǎn)廢物的產(chǎn)生量，對(duì)改善大氣環(huán)境具有重要意義;

⑸自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)單方便，運(yùn)行安全穩(wěn)定，有效減少了污染物對(duì)環(huán)境的影響。

目前我國(guó)各省采用的 VOCs 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)主要為天津，即 DB 12/524—2014《工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物排放控制標(biāo)準(zhǔn)》，測(cè)試方法采用 HJ 734—2014《固定污染源廢氣揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)定 固相吸附 - 熱脫附 / 氣相色譜 - 質(zhì)譜法》；相比于先前通過(guò)非總烴（ＮＭHC）來(lái)對(duì)廢氣處理質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，天津重點(diǎn)對(duì)、、與 VOCs（24 項(xiàng)）指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試。VOCs 測(cè)試方法 HJ 734—2014 中主要揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)試內(nèi)容為：、、正己烷、乙酯、六二硅氧烷、3- 戊酮、、、環(huán)戊酮、乳酸乙酯、丁酯（醋酸丁酯）、丙二醇單酯 、、對(duì) / 間、 2- 庚酮、、鄰、、、1- 癸烯、2- 壬酮、1- 十二烯等。

根據(jù)對(duì)出口廢氣成分與質(zhì)量濃度的檢測(cè)得知，廢氣中的、、及 VOCs24 項(xiàng)測(cè)試結(jié)果均符合標(biāo)準(zhǔn)要求（印刷行業(yè) 50 mg/m3 以下），催化燃燒裝置的 VOCs 處理效率高達(dá) 99.2%，滿(mǎn)足國(guó)家大氣污染治理相關(guān)文件中催化燃燒裝置處理效率大于95%的要求。

RCO催化燃燒裝置

催化燃燒裝置所發(fā)生的氣—固相催化反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是活性氧參與的深度氧化作用。在催化燃燒過(guò)程中，催化劑的作用是降低活化能，同時(shí)催化劑表面具有吸附作用，使得反應(yīng)物富集于表面。借助催化劑的作用使得廢氣在較低的起燃溫度條件下，發(fā)生無(wú)焰燃燒，并氧化分解為CO2和H2O，同時(shí)放出大量的熱能，從而達(dá)到去除廢氣中有害物質(zhì)的目的。

我公司研發(fā)的RCO催化燃燒裝置是在催化劑的作用下，使有機(jī)廢氣中的碳?xì)浠衔镌跍囟容^低的條件下迅速氧化成水和二氧化碳，達(dá)到治理的目的。催化燃燒過(guò)程是在催化燃燒裝置中進(jìn)行的。有機(jī)廢氣先通過(guò)熱交換器預(yù)熱到200～400℃，再進(jìn)入燃燒室，通過(guò)催化劑床時(shí)，碳?xì)浠衔锏姆肿雍突旌蠚怏w中的氧分子分別被吸附在催化劑的表面而活化。由于表面吸附降低了反應(yīng)的活化能，碳?xì)浠衔锱c氧分子在較低的溫度下迅速氧化，產(chǎn)生二氧化碳和水。