光氧催化廢氣處理設(shè)備應(yīng)用技術(shù)

光氧催化廢氣處理設(shè)備應(yīng)用技術(shù)

  廢氣經(jīng)阻火器過(guò)濾后，通過(guò)主進(jìn)閥、旁通閥的同步反向切換調(diào)節(jié)進(jìn)入熱交換器，熱交換器的熱氣升高一定溫度后進(jìn)入預(yù)熱室、經(jīng)過(guò)預(yù)熱室的加熱使廢氣升溫到催化起燃溫度（250度）然后進(jìn)入催化反應(yīng)床，在催化劑的活性作用下，有機(jī)廢氣進(jìn)行氧化反應(yīng)生成無(wú)害的水和二氧化碳，并放出一定的熱量。反應(yīng)后的高溫氣體再次進(jìn)入熱交換器，經(jīng)換熱后，zui后以較低的溫度經(jīng)引風(fēng)機(jī)排入大氣。催化燃燒是借助催化劑在低溫下（200－400度）實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)物的*氧化，因此，操作簡(jiǎn)單、安全、凈化效率高，在有機(jī)廢氣特別是回收價(jià)值大的有機(jī)廢氣凈化等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。不同的排放場(chǎng)合和不同的廢氣，有不同的催化燃燒廢氣處理工藝流程。但無(wú)論采取哪種工藝流程，都由如下工藝單元組成：廢氣預(yù)處理--－預(yù)熱裝置--－催化燃燒裝置。

催化技術(shù)為污染物的治理提供了*的經(jīng)濟(jì)解決辦法，有機(jī)廢氣采用催化技術(shù)處理具有凈化效率高、能耗低、產(chǎn)物為無(wú)害的二氧化碳和水，無(wú)二次污染。催化凈化的效率一般可達(dá)97%以上。是高濃度、小流量有機(jī)廢氣的*技術(shù)。

催化燃燒凈化法與直接燃燒凈化法一樣，均屬于熱力破壞法，其機(jī)理都是氧化和熱裂解、熱分解廢氣中的有機(jī)成分，分解為無(wú)毒害的二氧化碳和水。但但對(duì)處理高濃度的有機(jī)廢氣，通常認(rèn)為催化分解是的方法。其原因是催化燃燒的溫度要比熱焚燒的溫度低得多，而且效率高、能耗低、壓降小、所需設(shè)備體積小、造價(jià)低，不產(chǎn)生氮氧化物。我司生產(chǎn)的催化燃燒凈化設(shè)備可廣泛應(yīng)用于各行業(yè)中產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢氣的凈化處理，可處理的有機(jī)物種類包括苯類、類、酯類、醇類、醚類、烷基類等。

 催化燃燒法存在的主要問(wèn)題是催化劑易中毒和不耐高溫。易使催化劑中毒的物質(zhì)有焦油、油煙、粉塵、鉛化合物和硫、磷、鹵族元素的化合物等。為了保持催化劑的活性，一般都采用前處理的辦法，預(yù)先除掉有毒物質(zhì)。近幾年來(lái)，含稀土元素的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的復(fù)合氧化物催化劑的研制在提高耐高溫性能等方面有所進(jìn)展。中國(guó)研制的稀土元素催化劑已用于有機(jī)廢氣的治理。主要是利用焚燒爐在催化劑的作用下將有機(jī)廢氣進(jìn)行燃燒或氧化轉(zhuǎn)化為水和CO2，適用于漆包線、機(jī)械、電機(jī)、化工、儀表、汽車、發(fā)動(dòng)機(jī)、塑料、電器等行業(yè)的有機(jī)廢氣凈化。

催化劑定義  催化劑是一種能提高化學(xué)反應(yīng)速率，控制反應(yīng)方向，在反應(yīng)前后本身的化學(xué)性質(zhì)不發(fā)生改變的物質(zhì)，催化作用機(jī)理  在一個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，催化劑的加入并不能改變?cè)械幕瘜W(xué)平衡，所改變的僅是化學(xué)反應(yīng)的速度，而在反應(yīng)前后，催化劑本身的性質(zhì)并不發(fā)生變化。催化劑本身參加了反應(yīng)，正是由于它的參加，使反應(yīng)改變了原有的途徑，使反應(yīng)的活化能降低，從而加速了反應(yīng)速度。催化燃燒的工藝組成不同的排放場(chǎng)合和不同的廢氣，有不同的工藝流程，不論采取哪種工藝流程，都由如下工藝單元組成。

復(fù)合氧化物雖可改善某些催化性能，但氧化活性仍不及貴金屬。此外，還有金屬硫化物如釷、鎳、鉬、鈷的硫化物。這類催化劑一般只適用于含硫的碳?xì)浠衔锏拇呋紵?使用溫度限于300～400℃，高溫時(shí)易分解。一般都涂在載體上，所以它的形狀也依載體而異。載體有γ-Al2O3制成的球體、圓柱體和各種異形體，有用表面覆蓋活性氧化鋁薄膜的多孔陶瓷蜂窩體，也有用耐熱合金絲制成的膨體球和金屬波紋板等。載體可減少催化劑的用量，起支撐作用。它應(yīng)具有比表面積大、耐高溫、機(jī)械強(qiáng)度大和流體阻力小等特性。

廢氣預(yù)處理  為了避免催化劑床層的堵塞和催化劑中毒，廢氣在進(jìn)入床層之前必須進(jìn)行預(yù)處理，以除去廢氣中的粉塵、液滴及催化劑的毒物。預(yù)熱裝置  預(yù)熱裝置包括廢氣預(yù)熱裝置和催化劑燃燒器預(yù)熱裝置。因?yàn)榇呋瘎┒加幸粋€(gè)催化活性溫度，對(duì)催化燃燒來(lái)說(shuō)稱催化劑起燃溫度，必須使廢氣和床層的溫度達(dá)到起燃溫度才能進(jìn)行催化燃燒，必須設(shè)置預(yù)熱裝置。但對(duì)于排出的廢氣本身溫度就較高的場(chǎng)合，如漆包線、絕緣材料、烤漆等烘干排氣，溫度可達(dá)300℃以上，則不必設(shè)置預(yù)熱裝置。預(yù)熱裝置加熱后的熱氣可采用換熱器和床層內(nèi)布管的方式。預(yù)熱器的熱源可采用煙道氣或電加熱，目前采用電加熱較多。當(dāng)催化反應(yīng)開(kāi)始后，可盡量以回收的反應(yīng)熱來(lái)預(yù)熱廢氣。在反應(yīng)熱較大的場(chǎng)合，還應(yīng)設(shè)置廢熱回收裝置，以節(jié)約能源。預(yù)熱廢氣的熱源溫度一般都超過(guò)催化劑的活性溫度。為保護(hù)催化劑，加熱裝置應(yīng)與催化燃燒裝置保持一定距離，這樣還能使廢氣溫度分布均勻。

  在催化劑的作用下，使有機(jī)廢氣中的碳?xì)浠衔镌跍囟容^低的條件下迅速氧化成水和二氧化碳，達(dá)到治理的目的。催化燃燒法處理工業(yè)有機(jī)廢氣是20世紀(jì)40年代末出現(xiàn)的技術(shù)。從1949年美國(guó)研制出上*套催化燃燒裝置到現(xiàn)在，這項(xiàng)技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于油漆、橡膠加工、塑料加工、樹(shù)脂加工、皮革加工、食品業(yè)和鑄造業(yè)等部門，也用于汽車廢氣凈化等方面。中國(guó)在1973年開(kāi)始將催化燃燒法用于治理漆包線烘干爐排出的有機(jī)廢氣,隨后又在絕緣材料、印刷工業(yè)等方面進(jìn)行了研究,使催化燃燒法得到了廣泛的應(yīng)用。催化燃燒過(guò)程是在催化燃燒裝置中進(jìn)行的。

要注意的是，蓄熱燃燒，蓄熱室必須是成對(duì)的，其中一個(gè)用來(lái)加熱空氣，而另一個(gè)被煙氣加熱。經(jīng)過(guò)一個(gè)周期后，加熱空氣的蓄熱室降溫，而被煙氣加熱的蓄熱室卻升高溫度，這樣，通過(guò)換向閥，使兩個(gè)蓄熱室作用交換，這時(shí)原來(lái)是排煙口的，現(xiàn)在變成了燒嘴，而原來(lái)是燒嘴的，現(xiàn)在變成了排煙口。

VOCs廢氣處理技術(shù)——吸附法，有機(jī)廢氣中的吸附法主要適用于低濃度、高通量有機(jī)廢氣。現(xiàn)階段，這種有機(jī)廢氣的處理方法已經(jīng)相當(dāng)成熟，能量消耗比較小，但是處理效率卻非常高，而且可以*凈化有害有機(jī)廢氣。實(shí)踐證明，這種處理方法值得推廣應(yīng)用。但是這種方法也存在一定缺陷，它需要的設(shè)備體積比較龐大，而且工藝流程比較復(fù)雜;如果廢氣中有大量雜質(zhì)，則容易導(dǎo)致工作人員中毒。所以，使用此方法處理廢氣的關(guān)鍵在于吸附劑。當(dāng)前，采用吸附法處理有機(jī)廢氣，多使用活性炭，主要是因?yàn)榛钚蕴考?xì)孔結(jié)構(gòu)比較好，吸附性比較強(qiáng)。此外，經(jīng)過(guò)氧化鐵或臭氧處理，活性炭的吸附性能將會(huì)更好，有機(jī)廢氣的處理將會(huì)更加安全和有效。