有機廢氣催化燃燒工藝技術

發表時間 ：2018/5/14 10:26:04  瀏覽次數 ：838

---

      有機廢氣是石油化工、輕工 、塑料 、印刷 、塗料等行業排放的常見汙染物 ，有機廢氣 、中常含有烴類化合物 、含氧有機化合物 、含氮 、硫 、鹵素及含磷有機化合物等 。如對這些廢氣不加處理 ，直接排人大氣將會對環境造成嚴重汙染 ，危害人體健康 。傳統的有機廢氣淨化方法包括吸附法 、冷凝法和直接燃燒法等 ，這些方法常有易產生二次汙染 、能耗大 、易受有機廢氣濃度和溫度限製等缺點 。而新興的催化燃燒技術已由實驗階段走向工程實踐 ，並逐漸應用於石油化工 、農藥 、印刷 、徐料 、電線加工等行業 。

　　1 、催化燃燒的基本原理

　　催化燃燒是典型的氣-固相催化反應 ，其實質是活性氧參與深度氧化作用 。在催化燃燒過程中 ，催化劑的作用是降低活化能 ，同時使反應物分子富集於表麵提高了反應速率 。借助催化劑可使有機廢氣在較低的起燃溫度條件下 ，發生無焰燃燒 ，並氧化分解為CO2和H2O,同時放出大量熱能 ，其反應過程為 ：

　　2 、催化燃燒的特點

　　2.1 、起燃溫度低 ，節省能源

　　由表1可見 ，有機廢氣催化燃燒與直接燃燒相比 ，具有起燃溫度低 ，能耗小的顯著特點。在某些情況下 ，達到起燃溫度後便無需外界供熱。

　　2.2 、適用範圍廣

　　催化燃燒幾乎可以處理所有的烴類有機廢氣及惡臭氣體 。對於有機化工 、塗料 、絕緣材料等行業排放的低濃度 、多成分 、又沒有 、回收價值的廢氣 ，采用吸附一催化燃燒法的處理效果更好 。

　　2.3 、處理效率高 ，無二次汙染

　　用催化燃燒法處理有機廢氣的淨化率一般都在95%以上 ，最終產物為無害的CO2和H2O,因此無二次汙染問題 。此外 ，由於溫度低 ，能大量減少NOx的生成 。

　　3 、催化燃燒工藝流程

　　根據廢氣預熱方式及富集方式 ，催化燃燒工藝流程分為3種 。

　　3.1 、預熱式

　　這是催化燃燒的最基本流程形式（見圖1） 。有機廢氣溫度在100℃以下 ，濃度也較低 ，熱量不能自給 ，因此在進入反應器前需要在預熱室加熱升溫 。燃燒淨化後氣體在熱交換器內與未處理廢氣進行熱交換 ，以回收部分熱量 。該工藝通常采用煤氣或電加熱升溫至催化反應所需的起燃溫度 。

　　3.2 、自身熱平衡式

　　當有機廢氣排出溫度高於起燃溫度（在300℃左右）且有機物含量較高 ，熱交換器回收部分淨化氣體所產生的熱量，在正常操作下能夠維持熱平衡 ，無需補充熱量 ，通常隻需要在催化燃燒反應器中設置電加熱器供起燃時使用見圖2 。

　　3.3 、吸附-催化燃燒

　　當有機廢氣的流量大 、濃度低 、溫度低 、采用催化燃燒需耗大量燃料時 ，可先采用吸附手段將有機廢氣吸附於吸附劑上進行濃縮 、 ，然後通過熱空氣吹掃 ，使有機廢氣脫附成為濃縮了的高濃度有機廢氣（可濃縮10倍以上）,再進行催化燃燒 、 。此時 ，不需要補充熱源 ，就可維持正常運行 ，見圖3 。

　　對有機廢氣催化燃燒工藝的選擇要取決於 ：①燃燒過程的放熱量、 ，即廢氣中可燃物的種類和濃度、②起燃溫度 、 ，即有機組分的性質及催化劑活性③熱量 、回收率等 。當回收熱量超過預熱所需熱量時 ，可實現自身熱平衡運轉 ，無需外界補充熱源，這是最經濟的 。