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催化燃燒是一種高效的廢氣處理方法,它的主要原理是用催化劑使廢氣中可燃物質在較低溫度(通常是200-400℃)下氧化分解的凈化方法。這種方法能耗少、操作簡單、安全、凈化效率高,非常適合化工、噴漆、絕緣材料、涂裝生產(chǎn)等行業(yè)的應用。
催化燃燒的基本原理如下:催化燃燒借助催化劑,將有機廢氣在較低的起燃溫度下,發(fā)生無焰燃燒,并氧化分解為二氧化碳和水,同時放出大量熱量。
有機廢氣溫度高且有機物含量較高,通常只需要在催化燃燒反應器中設置電加熱器供起燃時使用,通過熱交換器回收部分凈化氣體所產(chǎn)生的熱量,正常操作下就能夠維持熱平衡,不需要補充熱量.
當有機廢氣的流量大、濃度低、溫度低、采用催化燃燒需消耗大量的燃料時,可先采用吸附手段將有機廢氣吸附于吸附劑上并進行濃縮,然后通過熱空氣吹掃,使有機廢氣脫附成為高濃度有機廢氣(可濃縮10倍以上)后再進行催化燃燒。不需要補充熱源就可以維持正常運行。
催化燃燒裝置系統(tǒng)組成及控制
1、催化燃燒系統(tǒng)
主要由催化燃燒床(由電加熱室、催化室和熱交換器組成)、阻火器、溫度探測器和相應的電動閥門、保溫管道組成。主要功能是利用催化燃燒床中電加熱器來加熱生產(chǎn)線產(chǎn)生的廢氣,使其中的有機廢氣在催化劑的作用下于280-300℃左右轉化為CO2和H2O并釋放出大量熱量。熱量通過熱交換器對熱量再利用。
2、控制系統(tǒng)
主要由PLC電控柜、溫度顯示儀表、電動閥門執(zhí)行器及面板模擬流程圖等組成,功能是:
控制工作過程中管道中有關閥門的開關。按工藝條件的要求,控制電加熱器啟動和停止,控制和指示催化床加熱溫度、反應溫度、氣流進口溫度和氣流出口溫度。設備運行過程中異常情況的報警和自動停機。與總控制系統(tǒng)互給信號,實現(xiàn)互動連接。
適用場合
本工藝和設備可廣泛用于石油、化工、橡膠、油漆、涂裝、家俱、家電、印刷等行業(yè)中產(chǎn)生的低濃度有機廢氣的凈化處理,可處理的有機物質種類包括類、酮類、酯類、醇類、醚類和烷烴類等
目前我國各省采用的 VOCs 測試標準主要為天津,即 DB 12/524—2014《工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機物排放控制標準》,測試方法采用 HJ 734—2014《固定污染源廢氣揮發(fā)性有機物的測定 固相吸附 - 熱脫附 / 氣相色譜 - 質譜法》;相比于先前通過非總烴(NMHC)來對廢氣處理質量進行評價,天津重點對、、與 VOCs(24 項)指標進行測試。VOCs 測試方法 HJ 734—2014 中主要揮發(fā)性有機物的測試內容為:、、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 / 間、 2- 庚酮、、鄰、、、1- 癸烯、2- 壬酮、1- 十二烯等。
根據(jù)對出口廢氣成分與質量濃度的檢測得知,廢氣中的、、及 VOCs24 項測試結果均符合標準要求(印刷行業(yè) 50 mg/m3 以下),催化燃燒裝置的 VOCs 處理效率高達 99.2%,滿足國家大氣污染治理相關文件中催化燃燒裝置處理效率大于95%的要求。