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VOCs废气治理催化燃烧设备的基本参数与原理技能

文章出处:大辰环境 人气:发表时间:2019-12-30
VOCs废气污染控制方法目前主要有吸附法、吸收法、生物处理技术、膜分离技术、直接燃烧法、催化燃烧法。催化燃烧法设备有:沸石分子筛吸附脱附+催化燃烧设备、蓄势式催化燃烧设备、活性炭吸附脱附+催化燃烧设备。蓄热式催化燃烧设备(Regenerative Catalytic Oxidation),简称RCO,是近10年内发展起来的新技术,它的原理是通过废气在催化剂作用降低其活化能,提高废气处理的反应速率,借助催化剂使有机废气在比较的起燃温度下发生氧化分解成H2O跟CO2的过程。起燃温度低能耗少,净化率高,适应性强,能耗在燃烧法中最低,无二次污染,可直接应用于中高浓度(500mg/m3-10000mg/m3)的有机废气净化,为目前前景广阔VOCs有机废气治理方法之一,已在国内外得到了广泛应用。催化燃烧是根据多年废气治理经验研制成功高效节能无、无二次污染的新型废气处理设备。
 
一、催化燃烧设备工作原理:
催化燃烧借助催化剂,将有机废气在较低的起燃温度下,发生无焰燃烧,并氧化分解为二氧化碳和水,同时放出大量热量。当有机废气的流量大、浓度低、采用催化燃烧需消耗大量的燃料时,先采用吸附手段将有机废气吸附于吸附剂上并进行浓缩,然后通过热空气吹扫,使有机废气脱附成为高浓度有机废气(可浓缩10倍以上)后再进行催化燃烧。不需要补充热源就可以维持正常运行。
 
在将废气进行催化净化过程中,废气经管道由风机送入热交换器,将废气加热到催化燃烧所需要的起始温度。经过预热的废气,通过催化剂层使之燃烧。由于催化剂的作用,催化燃烧法废气燃烧的起始温度约为250~300摄氏度,大大低于直接燃烧法的燃烧温度650~800摄氏度,高温气体再次进入热交换器,经换热冷却,最终以较低的温度经风机排入大气。
 
二、催化燃烧法设备的基本参数


1. 空速是决定设备催化剂装量的主要参数的主要参数,空速的定义为:单位体积催化剂在单位时间(小时)内通过处理的VOCs气体的体积,空速单位为h-1(小时-1)。
2. 催化燃烧设备一般按照15000-1空速来设计,也就是处理15000m3/h的废气需要催化为1000升(1㎥)。如果处理风量为3000㎥/h的废气,需要催化为200升。
3. 催化燃烧在实际使用过程,应该根据VOCs的种类不同,选择不同的催化剂和控制相应的反应温度。控制的反应温度,一般至VOCs气体到达催化剂床前的温度。在实际使用中这个温度一般控制在300-350℃。
4. 催化剂的使用寿命一般为1-2年,正常工作日24小时工作。
 
 
催化剂的用量、填装、温度点“按照空速15000h-1计算,一立方米催化剂处理的有机废气量为15000㎥,以此类推。(请看下图)

设备造型的程序:
前期工作:1.风量   2.VOCs成分
中期:催化剂对VOCs实验室小试;
VOCs浓度过大和过小,应对方案。
 
VOCs浓度的简单计算:涂料中溶剂挥发量/风量
后期:设计方案
 
四、催化燃烧设备注意事项
1. 活性炭脱附温度必须保证在80~120C,温度过低,影响脱附效果,温度达到130℃则会引起活性炭自然。
2. 不能处理潮湿及高温废气,因为活性炭只能进行常温吸附,而且不防水。
3. 不能处理含磷、铬、铅、硫砷、锑、汞、锡及卤素、氨等分子的有机废气,以及高浓度的粉尘,不能处理含有高粘性油脂类的气体,例如医药厂、橡胶厂等行业。催化燃烧广泛适用于橡胶厂、印刷厂、化工厂、炼油厂、塑料厂、皮革厂等恶臭气体的脱放。
 
 
 
 
 
 
 

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