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)過了吸附-濃縮和催化燃燒三個(gè)過程: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(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)了凈化過程閉環(huán)操作,有機(jī)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(fèi)用。首先有機(jī)物經(jīng)脫附后被濃縮(用熱風(fēng)脫附出來的有機(jī)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(yùn)行過程中地利用了有機(jī)廢氣中有機(jī)成分的熱值。

活性炭是一類有著強(qiáng)力吸附性質(zhì)的物質(zhì)，它的結(jié)構(gòu)特性，讓活性炭能夠進(jìn)行較為高質(zhì)量的吸收，并且吸收的量也是非常巨大的。在我們的生活中，我們也是會(huì)經(jīng)常使用這類物質(zhì)，進(jìn)體的吸收。所以在工業(yè)中進(jìn)行廢氣吸收，也是有著活性炭的利用，活性碳吸脫附催化燃燒這一技術(shù)，便是大大發(fā)揮出了活性炭的優(yōu)質(zhì)性質(zhì)

1、吸附：有機(jī)廢氣經(jīng)過濾器除去固體顆粒物質(zhì)，由上而下進(jìn)入吸附罐，有機(jī)物被活性炭捕集、吸附并濃縮，凈化的空氣從罐體下部經(jīng)主風(fēng)機(jī)排入大氣。

2、解吸：當(dāng)活性炭吸附有機(jī)物達(dá)到飽和狀態(tài)后，停止吸入有機(jī)廢氣。通過活性炭床向上送入蒸汽進(jìn)行吹脫，將有機(jī)物自活性炭中逐出，即解吸。罐中活性炭恢復(fù)其活性，即再生。

3、熱風(fēng)干燥及冷卻：用蒸汽解吸后的活性炭層中，約留有80～90%的蒸汽凝液，填充了活性炭?jī)?nèi)孔，從而降低了炭層的活性。因此，通入熱空氣對(duì)炭層進(jìn)行干燥。然后關(guān)閉蒸汽閥門，再通入常溫空氣，冷卻至25℃左右，活性炭恢復(fù)如初，以備再循環(huán)使用。

目前我國各省采用的 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》；相比于先前通過非總烴（ＮＭHC）來對(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%，滿足國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。

催化燃燒裝置具有 VOCs 去除效率高、能耗低、自動(dòng)化操作方便等特點(diǎn)，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于各種行業(yè)。目前在我國，相對(duì)于傳統(tǒng)吸附技術(shù)與生化技術(shù)等VOCs 處理方法，催化燃燒工藝市場(chǎng)的占有率超過22%，其在國外市場(chǎng)占有率高達(dá) 29%，顯示出其日益成熟并且被市場(chǎng)廣泛接受的趨勢(shì)[4]。催化燃燒裝置適合處理中小風(fēng)量（800~30 000 m3/h）廢氣，在風(fēng)量較大、VOCs 質(zhì)量濃度過低的情況下，可采用上游安裝沸石轉(zhuǎn)輪對(duì)氣體進(jìn)行濃縮，下游利用催化燃燒裝置進(jìn)行氧化處理的協(xié)同方法進(jìn)行處理?？傮w來說，催化燃燒裝置與工藝是一種經(jīng)濟(jì)方便的 VOCs 廢氣處理方式。