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催化燃燒是一種涉及氣—固兩相的化學(xué)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)[7]。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,終分解為二氧化碳和水,同時釋放出大量的熱。其化學(xué)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。
催化燃燒法的整體安全措施
使用催化燃燒法應(yīng)嚴格按工程技術(shù)規(guī)范進行消防措施處理,工程裝置應(yīng)盡可能地放置在室外,并且按安全生產(chǎn)規(guī)范要求留足安全距離及設(shè)置安全防護欄和相關(guān)顏色,氣流走向,閥門開關(guān)方向,電源標識,操作規(guī)范等安全警示措施。
隨著工業(yè)化與現(xiàn)代化的持續(xù)發(fā)展和不斷提升,VOCs引起的健康與環(huán)境問題將引起越來越多的關(guān)注,VOCs的處理也已迫在眉睫。催化燃燒因其催化效率髙、能耗低等優(yōu)點具有更加廣闊的運用前景,并將逐漸成為蕞主要的處理VOCs 的方法之一。但我們在使用催化燃燒法處理VOCs 時,仍要時刻注意可能引發(fā)的安全問題,防微杜漸,從源頭上把危險解決掉。
催化燃燒工藝介紹:
吸附過程吸附是氣體結(jié)合到固體上去的質(zhì)量傳遞過程
氣體(吸附質(zhì))進入固體(吸附劑)的孔隙中但并未進入其晶格內(nèi)。吸附過程可能是物理過程,也可能是化學(xué)過程。物理吸附主要是范德華引力起作用,一般沒有選擇性,在吸附過程中沒有電子轉(zhuǎn)移,沒有化學(xué)鍵的生成與破壞?;瘜W(xué)吸附實際上是一種化學(xué)反應(yīng),具有選擇性,在化學(xué)吸附過程中,氣體和固體表面發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。
普遍使用的吸附劑是活性炭、分子篩、硅膠和活性氧化鋁。這些吸附劑經(jīng)過處理后表面積極大,可有效吸附碳氫化合物等污染物。其缺點是對水有優(yōu)先選擇性吸附作用。所有的吸附劑在一定的高溫下會發(fā)生變化。在這些溫度下,其吸附能力很弱。污染物可以被解脫出來,從而使吸附劑的活性得到再生,這個過程成為脫附。為了進行連續(xù)操作,一般提供兩個或多個吸附床。一個或幾個吸附床在吸附時,另一個或幾個吸附床則進行再生。