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更新时间:2025-05-26 06:44:00 Tags: 催化燃烧
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主要工艺:目前所用的催化燃烧工艺主要包括固定床催化燃烧工艺、流化床催化燃烧工艺、整体式催化燃烧工艺、流向变换催化燃烧工艺四大类,各工艺所用催化剂类型和对有机废气的处理效果、工艺特点。 展望:催化燃烧技术具有燃点低,能耗低的特点,可大大增加低浓度有机废气的处理效率,在催化反应、化工领域、自动检测和环境工程控制等领域均具有重要应用。但由于催化剂容易中毒,寿命等因素使其在有机废气处理中的应用具有一定局限性。因此大力研发新型催化燃烧催化剂,研制具有大比表面积、低起燃点、空速及抗毒能力强的非贵金属催化剂,使其能够在低温条件下同时降解多种不同浓度有机废物,将成为今后研究工作的重点。同时催化燃烧装置应向整体型、节能型发展,以降低造价和使用费。 催化燃烧技术:用于有机废气(VOCs)治理;该法已应用于净化金属印刷、绝缘材料、漆包线、炼焦、化工等多行业有机废气。对于低浓度、大流量、对组分而无回收价值的VOCs废气,采用浓缩-催化燃烧法处理是非常有效的。 技术原理:催化燃烧是借助催化剂在低温(200~400℃)下,实现对可燃物的完全氧化,其实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化燃烧过程中,催化剂的作用是降低活化能,同时催化剂表面具有吸附作用,使反应物分子富集于表面提高了反应速率,加快了反应的进行。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下,发生无焰燃烧,并氧化分解为CO2和H2O,同时放出大量热能,从而达到净化废气的目的。 系统组成:催化燃烧装置的主要由阻火器、换热器、预热室、催化床、风机及电控柜组成。装置特点及优势:1、改善燃烧过程、起燃温度低、反应速率快;节省能源;2、适用范围广,催化燃烧几乎可以处理所有的烃类有机废气及恶臭气体。3、对于有机化工、涂料、绝缘材料等行业排放的低浓度、多成分、又没有回收价值的废气,采用吸附一催化燃烧法的处理效果更好、经济合理;4、处理效率高,无二次污染。废气的净化率在95%以上,终产物主要为CO2和H2O。
催化燃烧装置缺点:催化燃烧装置在运行一段时间后,催化媒被灰尘、油烟等覆盖或和某些化合物如铅、囟族元素结合从而失去催化作用,这种现象称为催化媒中毒。催化媒中毒后,催化燃烧装置便失去有机废气净化作用,须更换催化媒。为保证净化质量,一般催化媒在使用一年左右就需更换。由于这个原因,催化燃烧装置仅适用含低沸点有机成分、灰尘含量低的有机废气的处理,如有机溶剂型烤漆的中涂、面漆、罩光漆的烘干废气处理,而对于电泳漆烘干产生的废气(含油烟等粘性物质)处理则不宜采用。 催化燃烧装置在运行过程中净化能力逐渐衰减,净化效果不稳定,净化后气体排放温度一般在300℃以上能耗较大。由于上述原因,催化燃烧装置仅适合小批量汽车烘干废气的处理,近来新建大批量汽车涂线中,催化燃烧装置已经逐渐被RTO和废气焚烧炉所取代。 蓄热式热力焚烧炉(以下简称RTO):近年来随着我国汽车大批量汽车生产线的建设,RTO以其价格适中、节能、适用于大风量有机废气处理的特点,在新建大批量汽车涂装生产线中得到广泛使用。 RTO原理:RTO是利用有机废气在炉膛高温环境下分解的方法。根据蓄热室的数量不同,常用的RTO分为二室、三室结构。下面简要介绍二室RTO的原理。 每个蓄热室中充填蓄热陶瓷,其下方有一个进气口和一个排气口。风阀11打开时,风阀22也打开,风阀12、21处于关闭状态,有机废气通过蓄热室1时,和蓄热室1中的蓄热体放热使有机废气温度升高进入炉膛,炉膛中的燃烧机可以确保炉膛内的温度在设定温度(约800℃),在炉膛的高温环境下,废气中的有机成分充分分解后成为净化尾气,净化尾气经过蓄热体2时,蓄热室2中的蓄热体蓄热使净化尾气温度降低送入烟囱排放,在上述过程进行中,蓄热室2温度不断升高,蓄热室1温度不断降低。上述过程进行一段时间后,通过气流方向切换(风阀11,22关闭,风阀12,21打开),蓄热室1由放热转为蓄热状态,蓄热室2由蓄热转为放热状态。通过对风阀的自动控制,每隔一定时间(约180秒),气流方向即发生一次转换。
RCO催化燃烧基本工艺单元组成:(1) 废气预处理; (2) 预热装置; (3) 催化燃烧系统。 有机废气的危害及处理原理:有机废气对环境的危害甚大。人如果长期吸入低浓度的有机废气会引发咳嗽、胸闷、气喘甚至肺气肿等慢性呼吸道疾病,油漆溶剂中的甲醛、苯类化合物等成分是目前公认的强烈致癌物。除此之外,有机废气对光化学烟雾、酸雨的形成起着非常重要的作用。由于有机废气的危害性,我国对有机废气的排放一直有着严格的控制,现行标准为1997年1月1日实施的《大气污染物综合排放标准》(以简称《标准》)。 有机废气的处理,一般是通过将有机废气中的有机成分和空气中的氧气反应发生分解,生成H2O、CO2和其他一些低毒的化合物(如卤代烃和氧气反应后可以产后卤酸)。常温下废气中的有机成分和氧气不反应,在废气处理设备的高温、催化等条件下,废气中的有机成分发生分解从而使废气得到净化。 烘干过程有机废气的治理方法:油漆烘干室产生的有机废气是涂装废气治理的重点。涂装烘干过程烘道中需要不断抽出废气和补充新鲜空气,以使烘道气体中有机成分低于其爆炸极限,烘干有机废气中的有机成分主要为有机溶剂和油漆高温固化反应的产物,废气中有机成分含量一般达到1000mg/Nm3以上,远远超过《标准》要求,均需处理后才能排放。烘干有机废气常用的废气净化设备有催化燃烧装置、蓄热式热力焚烧装置和废气焚烧炉,下面分别介绍。催化燃烧装置:催化燃烧装置,使废气中的有机成分在催化媒的作用下产生分解而得名。实验证明,在没有催化媒的条件下,要使废气中有机成分和空气中的氧气反应,其温度要达到600℃以上。催化燃烧装置在铂、钯等催化媒的作用下,在320℃以上废气中有机成分即和氧气反应发生分解。 催化燃烧装置原理:有机废气先经过热交换器预热,再经过电加热器的加热达到350℃左右,再进入蜂窝陶瓷催化媒充填的催化床中,在催化媒的作用下,废气中有机成分充分分解,离开催化床净化尾气再与待处理的有机废气进行热交换降低温度后排出。 催化燃烧装置优点:催化燃烧装置结构简单,占地面积小,价格便宜。以一套有机废气处理能力5000Nm3/h的催化燃烧装置为例,占地仅需8m2,价格在20万元以下。正是由于上述优点,催化燃烧装置在我国早期建设的小批量的汽车生产线烘干室有机废气的净化中使用广泛。
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