1 改進VOCs催化燃燒裝備的原因
揮發性有機(jī)物(wù)(Volatile Organic Compounds, 簡稱VOCs),是大氣汙染控製的重要對象,近幾年針(zhēn)對VOCs排(pái)放出台多項環保標準。國(guó)內工業VOCs淨(jìng)化行業目前(qián)處於(yú)漸(jiàn)熱(rè)狀態,在有機揮發性廢氣催化燃燒裝備中,多(duō)數環保企業采用蓄熱式催化燃燒裝置,該技術方法(fǎ)采(cǎi)取兩室、三室(shì)及(jí)以上的蓄熱催化燃燒器,使VOCs 氣體發(fā)生催化氧化反應,產生的熱量存儲於蓄熱載體中(zhōng),通過頻繁切換閥體(切變氣體流動管路),達到冷、熱流體熱量(liàng)交(jiāo)換(huàn)的(de)目的。
蓄熱式催化燃燒裝備可以實現自給供熱,具有比較好的應用效果。然而(ér),裝備本身存在著運(yùn)行操作不能完全連續化、設備製(zhì)造成本較(jiào)高、裝(zhuāng)備使用時占用體(tǐ)積較大、安裝調試中對(duì)電氣控製要求較高等缺點(diǎn),對此,需要設計一種操作(zuò)簡單、可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化運作、低成本的一(yī)體化VOCs廢氣淨化裝備。
2 改進後(hòu)的VOCs連續催化燃燒裝備
本公司結合生(shēng)產、施工的相關經驗,對過程裝備進行改進,改進後的結構(gòu)中包括(kuò)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器、催化劑床(chuáng)層進口溫度檢測控製器;③廢(fèi)氣換熱器、電加(jiā)熱棒、處理器上蓋板、氣流隔(gé)板;④催化劑床層、催化劑支(zhī)撐板。
改進後的催化燃燒器可以進行連續化操作,有機廢氣進(冷氣)和出口(熱氣)均經過廢氣換熱器的進出端,冷側流體與熱側流體在換熱器中進行連續熱交換(huàn),利用(yòng)熱量傳遞性(xìng)質,熱(rè)流體的熱量經(jīng)過壁傳熱、對流傳熱(rè)過程傳遞至冷流體中;廢氣換熱器的冷側出口氣,經過電加熱棒區域,對含VOCs廢氣進行加熱升溫;經加熱的廢氣順著壓力梯度(dù)會越過(guò)氣流隔板進入(rù)催化劑床(chuáng)層,廢氣在(zài)VOCs催化劑表麵發生催化氧化作用,可以實現在(zài)較低溫度下廢氣催化燃燒,放出(chū)氧化反應熱。氣流順著催化(huà)劑宏觀孔道流動,經支撐板後(hòu)進入廢氣換熱器,與冷流體間接接觸換熱,從廢氣換熱(rè)器(qì)的熱(rè)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阻火(huǒ)器、熱交換器、催化反應床、風機這幾個主要部件組成,與直接燃燒相(xiàng)比,催化燃燒溫度較低,燃燒比較完全。催化(huà)燃燒所(suǒ)用的催化劑為具有大比表麵的(de)貴金屬和金屬氧化物。催化(huà)燃燒法是將有(yǒu)機汙染物的廢氣、在催化劑(jì)鉑、鈀等催化劑的作用(yòng)下,可以在較低溫度(dù)下將廢(fèi)氣中的有機汙染物氧化成(chéng)二(èr)氧化碳和(hé)水。
有機廢氣經幹式過濾器去除部分粉塵、顆粒物,然後將(jiāng)符合吸附條件的有機廢氣送入活性(xìng)炭吸附箱(xiāng)進行吸附淨化,淨化後的潔淨氣體由主排風機排入大(dà)氣中。吸附裝置配有(yǒu)備用吸(xī)附箱1套,當活性炭吸附飽(bǎo)和後通過控製閥門(mén)切換至催化燃燒(shāo)脫附狀態;脫附再生係統采用在線脫附再生,即吸附過程為連續(xù)式處理工藝,在備用吸(xī)附(fù)裝(zhuāng)置投入使用同時,飽和吸附箱則進行脫附工作,脫附後活性炭箱預備至下次循環使用。
催(cuī)化(huà)燃燒反應原理是有機廢氣在較低溫度下在催化劑的作用下被完全氧化(huà)和分解,達到淨化氣體的目的。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氧(yǎng)化作用。在催化燃燒過程中(zhōng),催化劑的作用是降低反(fǎn)應的活(huó)化(huà)能,同時使反應物分(fèn)子富(fù)集在催化劑(jì)表麵上以提高反應速率。借助於催化劑(jì),有機廢氣可以在較低的起燃溫(wēn)度下無焰燃燒並且(qiě)在釋放大量(liàng)熱量,同時(shí)氧(yǎng)化分解成CO2和H2O。
揮發性有機(jī)物(wù)(Volatile Organic Compounds, 簡稱VOCs),是大氣汙染控製的重要對象,近幾年針(zhēn)對VOCs排(pái)放出台多項環保標準。國(guó)內工業VOCs淨(jìng)化行業目前(qián)處於(yú)漸(jiàn)熱(rè)狀態,在有機揮發性廢氣催化燃燒裝備中,多(duō)數環保企業采用蓄熱式催化燃燒裝置,該技術方法(fǎ)采(cǎi)取兩室、三室(shì)及(jí)以上的蓄熱催化燃燒器,使VOCs 氣體發(fā)生催化氧化反應,產生的熱量存儲於蓄熱載體中(zhōng),通過頻繁切換閥體(切變氣體流動管路),達到冷、熱流體熱量(liàng)交(jiāo)換(huàn)的(de)目的。
蓄熱式催化燃燒裝備可以實現自給供熱,具有比較好的應用效果。然而(ér),裝備本身存在著運(yùn)行操作不能完全連續化、設備製(zhì)造成本較(jiào)高、裝(zhuāng)備使用時占用體(tǐ)積較大、安裝調試中對(duì)電氣控製要求較高等缺點(diǎn),對此,需要設計一種操作(zuò)簡單、可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化運作、低成本的一(yī)體化VOCs廢氣淨化裝備。
2 改進後(hòu)的VOCs連續催化燃燒裝備
本公司結合生(shēng)產、施工的相關經驗,對過程裝備進行改進,改進後的結構(gòu)中包括(kuò)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器、催化劑床(chuáng)層進口溫度檢測控製器;③廢(fèi)氣換熱器、電加(jiā)熱棒、處理器上蓋板、氣流隔(gé)板;④催化劑床層、催化劑支(zhī)撐板。
改進後的催化燃燒器可以進行連續化操作,有機廢氣進(冷氣)和出口(熱氣)均經過廢氣換熱器的進出端,冷側流體與熱側流體在換熱器中進行連續熱交換(huàn),利用(yòng)熱量傳遞性(xìng)質,熱(rè)流體的熱量經(jīng)過壁傳熱、對流傳熱(rè)過程傳遞至冷流體中;廢氣換熱器的冷側出口氣,經過電加熱棒區域,對含VOCs廢氣進行加熱升溫;經加熱的廢氣順著壓力梯度(dù)會越過(guò)氣流隔板進入(rù)催化劑床(chuáng)層,廢氣在(zài)VOCs催化劑表麵發生催化氧化作用,可以實現在(zài)較低溫度下廢氣催化燃燒,放出(chū)氧化反應熱。氣流順著催化(huà)劑宏觀孔道流動,經支撐板後(hòu)進入廢氣換熱器,與冷流體間接接觸換熱,從廢氣換熱(rè)器(qì)的熱(rè)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阻火(huǒ)器、熱交換器、催化反應床、風機這幾個主要部件組成,與直接燃燒相(xiàng)比,催化燃燒溫度較低,燃燒比較完全。催化(huà)燃燒所(suǒ)用的催化劑為具有大比表麵的(de)貴金屬和金屬氧化物。催化(huà)燃燒法是將有(yǒu)機汙染物的廢氣、在催化劑(jì)鉑、鈀等催化劑的作用(yòng)下,可以在較低溫度(dù)下將廢(fèi)氣中的有機汙染物氧化成(chéng)二(èr)氧化碳和(hé)水。
有機廢氣經幹式過濾器去除部分粉塵、顆粒物,然後將(jiāng)符合吸附條件的有機廢氣送入活性(xìng)炭吸附箱(xiāng)進行吸附淨化,淨化後的潔淨氣體由主排風機排入大(dà)氣中。吸附裝置配有(yǒu)備用吸(xī)附箱1套,當活性炭吸附飽(bǎo)和後通過控製閥門(mén)切換至催化燃燒(shāo)脫附狀態;脫附再生係統采用在線脫附再生,即吸附過程為連續(xù)式處理工藝,在備用吸(xī)附(fù)裝(zhuāng)置投入使用同時,飽和吸附箱則進行脫附工作,脫附後活性炭箱預備至下次循環使用。
催(cuī)化(huà)燃燒反應原理是有機廢氣在較低溫度下在催化劑的作用下被完全氧化(huà)和分解,達到淨化氣體的目的。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氧(yǎng)化作用。在催化燃燒過程中(zhōng),催化劑的作用是降低反(fǎn)應的活(huó)化(huà)能,同時使反應物分(fèn)子富(fù)集在催化劑(jì)表麵上以提高反應速率。借助於催化劑(jì),有機廢氣可以在較低的起燃溫(wēn)度下無焰燃燒並且(qiě)在釋放大量(liàng)熱量,同時(shí)氧(yǎng)化分解成CO2和H2O。
關鍵字:催化燃燒設備