1 改(gǎi)進VOCs催化燃燒裝備的原因
揮發性有機物(Volatile Organic Compounds, 簡稱VOCs),是大氣汙染控製的重要對(duì)象,近幾年針對VOCs排(pái)放出台多項環保標準。國(guó)內工業VOCs淨化行(háng)業目前處於漸熱(rè)狀態,在有機揮發性廢氣催化(huà)燃燒裝備(bèi)中,多數環保(bǎo)企業采用蓄熱(rè)式催化(huà)燃(rán)燒裝置,該技術方法采取兩室、三室及以上的蓄熱催化燃燒器,使VOCs 氣體發生催化氧(yǎng)化(huà)反應,產生的熱量存儲於(yú)蓄熱載體中,通過頻繁切換閥體(切變氣體流動管路),達到(dào)冷、熱流體熱量交換的(de)目的。
蓄熱式催化(huà)燃燒裝備可以實現自給供熱,具有比較好的應用效果。然而,裝備本身(shēn)存在著運行操作不能完全連續化(huà)、設備(bèi)製造成本較高(gāo)、裝備使用時占用體(tǐ)積較大、安裝調試中對電氣(qì)控製要求(qiú)較高等缺點,對此,需要設計一(yī)種操作簡單、可實現連續化運作、低成本的一體化VOCs廢氣淨化裝備。
2 改進後(hòu)的(de)VOCs連(lián)續催化燃燒裝備
本公司結合生產、施工的相關經驗,對過程裝備進行(háng)改進,改進後的(de)結構中包括以下幾個部分:①有機廢氣進口管、出口管;②廢氣進口濃度檢測控製(zhì)器、催化劑床層進口溫度檢測(cè)控製器;③廢氣換熱器、電加熱棒、處理器上蓋板、氣流隔板;④催化劑床層、催化(huà)劑支撐板。
改進後的催化燃燒器可以進行(háng)連續化操(cāo)作,有機廢氣進(冷氣)和出口(熱氣)均經過廢氣換熱(rè)器的進(jìn)出端,冷側流體與熱側流體在(zài)換熱器中進行連續熱交換,利用熱量傳遞性質,熱(rè)流體的(de)熱量經過壁傳熱、對流傳熱(rè)過程傳遞至冷流體中;廢氣換熱器的冷側(cè)出口氣,經過電加熱棒區域,對含VOCs廢(fèi)氣進行加熱升溫;經加熱的廢氣順著壓力梯度會越過氣流隔板進入催化劑床層,廢氣(qì)在VOCs催化劑(jì)表麵發生催化(huà)氧化作用,可以實現在較低溫度下廢氣催化燃燒,放出氧化反(fǎn)應熱(rè)。氣流順著催(cuī)化劑宏觀孔道流動,經支撐板後進入廢氣換熱器,與冷流體間接接觸換熱,從(cóng)廢氣換熱器的熱側出口流出,繼而完成排放。
工業催化燃燒廢氣淨化環保設備主要由(yóu)阻火器、熱交換器、催(cuī)化(huà)反應床、風(fēng)機這幾個主(zhǔ)要部件組成,與直接燃燒相比,催化(huà)燃燒溫度較低,燃燒比較完(wán)全。催化燃燒所用(yòng)的催化劑(jì)為具有大比表麵的貴金屬和金屬氧化物。催化燃燒法是將有機汙染物的廢氣、在(zài)催化劑(jì)鉑、鈀等催化劑(jì)的作用下,可以在較低溫度下將廢氣中的有機汙染物氧化成二氧化碳和水。
有機廢氣經幹式過濾(lǜ)器去除部分粉塵、顆粒物,然後將符合吸附條件的有機廢氣(qì)送入活性炭吸附箱(xiāng)進行吸附淨化,淨化(huà)後的潔淨氣體由主排(pái)風機排入大氣中。吸附裝置配有(yǒu)備用吸附箱1套,當活性炭吸附飽(bǎo)和後(hòu)通過控製閥門切換至催化燃燒脫附狀(zhuàng)態;脫附再生係統采用在線脫附再生,即吸附過程(chéng)為連續(xù)式處理工藝,在備用吸附裝置投入使用同時(shí),飽和吸附箱則進行(háng)脫附工作,脫附後活性(xìng)炭箱預備至下次循環使用。
催化燃燒反應原理是有機廢氣在較低溫(wēn)度下在催化劑的作用下被完全氧(yǎng)化和分解,達到淨化氣體的目的(de)。催化燃燒是典型的氣固相催化反應,其原理是活性氧參與深度(dù)氧化作用。在催化(huà)燃燒過程中(zhōng),催化劑的作用是降低反應的活化能,同時使(shǐ)反應物分子富集在催化劑表麵上以提(tí)高反應速率。借(jiè)助(zhù)於催化劑,有機廢氣可以在較低(dī)的(de)起燃溫度下無焰燃燒並且在(zài)釋放大量熱量,同(tóng)時氧化(huà)分解成CO2和H2O。
揮發性有機物(Volatile Organic Compounds, 簡稱VOCs),是大氣汙染控製的重要對(duì)象,近幾年針對VOCs排(pái)放出台多項環保標準。國(guó)內工業VOCs淨化行(háng)業目前處於漸熱(rè)狀態,在有機揮發性廢氣催化(huà)燃燒裝備(bèi)中,多數環保(bǎo)企業采用蓄熱(rè)式催化(huà)燃(rán)燒裝置,該技術方法采取兩室、三室及以上的蓄熱催化燃燒器,使VOCs 氣體發生催化氧(yǎng)化(huà)反應,產生的熱量存儲於(yú)蓄熱載體中,通過頻繁切換閥體(切變氣體流動管路),達到(dào)冷、熱流體熱量交換的(de)目的。
蓄熱式催化(huà)燃燒裝備可以實現自給供熱,具有比較好的應用效果。然而,裝備本身(shēn)存在著運行操作不能完全連續化(huà)、設備(bèi)製造成本較高(gāo)、裝備使用時占用體(tǐ)積較大、安裝調試中對電氣(qì)控製要求(qiú)較高等缺點,對此,需要設計一(yī)種操作簡單、可實現連續化運作、低成本的一體化VOCs廢氣淨化裝備。
2 改進後(hòu)的(de)VOCs連(lián)續催化燃燒裝備
本公司結合生產、施工的相關經驗,對過程裝備進行(háng)改進,改進後的(de)結構中包括以下幾個部分:①有機廢氣進口管、出口管;②廢氣進口濃度檢測控製(zhì)器、催化劑床層進口溫度檢測(cè)控製器;③廢氣換熱器、電加熱棒、處理器上蓋板、氣流隔板;④催化劑床層、催化(huà)劑支撐板。
改進後的催化燃燒器可以進行(háng)連續化操(cāo)作,有機廢氣進(冷氣)和出口(熱氣)均經過廢氣換熱(rè)器的進(jìn)出端,冷側流體與熱側流體在(zài)換熱器中進行連續熱交換,利用熱量傳遞性質,熱(rè)流體的(de)熱量經過壁傳熱、對流傳熱(rè)過程傳遞至冷流體中;廢氣換熱器的冷側(cè)出口氣,經過電加熱棒區域,對含VOCs廢(fèi)氣進行加熱升溫;經加熱的廢氣順著壓力梯度會越過氣流隔板進入催化劑床層,廢氣(qì)在VOCs催化劑(jì)表麵發生催化(huà)氧化作用,可以實現在較低溫度下廢氣催化燃燒,放出氧化反(fǎn)應熱(rè)。氣流順著催(cuī)化劑宏觀孔道流動,經支撐板後進入廢氣換熱器,與冷流體間接接觸換熱,從(cóng)廢氣換熱器的熱側出口流出,繼而完成排放。
工業催化燃燒廢氣淨化環保設備主要由(yóu)阻火器、熱交換器、催(cuī)化(huà)反應床、風(fēng)機這幾個主(zhǔ)要部件組成,與直接燃燒相比,催化(huà)燃燒溫度較低,燃燒比較完(wán)全。催化燃燒所用(yòng)的催化劑(jì)為具有大比表麵的貴金屬和金屬氧化物。催化燃燒法是將有機汙染物的廢氣、在(zài)催化劑(jì)鉑、鈀等催化劑(jì)的作用下,可以在較低溫度下將廢氣中的有機汙染物氧化成二氧化碳和水。
有機廢氣經幹式過濾(lǜ)器去除部分粉塵、顆粒物,然後將符合吸附條件的有機廢氣(qì)送入活性炭吸附箱(xiāng)進行吸附淨化,淨化(huà)後的潔淨氣體由主排(pái)風機排入大氣中。吸附裝置配有(yǒu)備用吸附箱1套,當活性炭吸附飽(bǎo)和後(hòu)通過控製閥門切換至催化燃燒脫附狀(zhuàng)態;脫附再生係統采用在線脫附再生,即吸附過程(chéng)為連續(xù)式處理工藝,在備用吸附裝置投入使用同時(shí),飽和吸附箱則進行(háng)脫附工作,脫附後活性(xìng)炭箱預備至下次循環使用。
催化燃燒反應原理是有機廢氣在較低溫(wēn)度下在催化劑的作用下被完全氧(yǎng)化和分解,達到淨化氣體的目的(de)。催化燃燒是典型的氣固相催化反應,其原理是活性氧參與深度(dù)氧化作用。在催化(huà)燃燒過程中(zhōng),催化劑的作用是降低反應的活化能,同時使(shǐ)反應物分子富集在催化劑表麵上以提(tí)高反應速率。借(jiè)助(zhù)於催化劑,有機廢氣可以在較低(dī)的(de)起燃溫度下無焰燃燒並且在(zài)釋放大量熱量,同(tóng)時氧化(huà)分解成CO2和H2O。
關鍵字:催化燃燒(shāo)設備