VOCs蓄热式催化燃烧技术在工业的应用

有机产品在工业中的大量使用给全q环境带来了极大的危害,含挥发性有机污染物废气的减排与控制已引起国内外的高度重视,催化氧化作为一类节能、环保的VOCs废气净化技术无论从高效催化剂的开发,还是氧化工艺上讲都取得了长足的发展。

目前,工业上与其相关的VOCs废气净化技术主要有:直接催化氧化技术、蓄热式催化氧化技术,冷凝-催化氧化技术、吸附浓缩-催化氧化技术等。不同的技术有不同的针对性和特点,在选择有机废气治理方案时要从技术和经济上进行综合考虑,以选择适宜的治理技术。技术上,VOCs催化氧化应考虑废气的性质,即废气成分、浓度、风量、温度等、去除效率要求、可用建设面积等;经济上,应考虑废气处理项目投资、运行费用和使用年限等。

直接催化氧化技术多用于处理有机废气浓度较高的废气。s先,含VOCs废气经预热器预热到一定温度后,进入催化剂床层进行氧化反应,主要生成CO2和H2O,尾气经过热交换器后排出,催化反应器有固定床和流化床两种形式可供选择。对于含杂原子(S、N、卤素等)VOCs的处理,还应该增加后续设备对催化氧化产物SO2、NOx、HCl、Cl2等进一步处理。

近年来,为了提高热利用效率,降低设备的运行费用,研究者开发了有机废气处理—VOCs蓄热式催化氧化技术,该技术适合处理流量不大,污染物浓度在0.1-1.0%的有机废气。蓄热系统使用具有高热容量的陶瓷蓄热体,采用直接换热的方法将燃烧尾气中热量蓄积在蓄热体中,高温蓄热体直接加热待处理废气,该系统的热回收效率可达90%以上,有机废气处理净化率达到了95%以上,大大地拓宽了氧化技术的应用。

由于工业VOCs废气成分等性质的复杂性,单一治理技术的局限性,很多情况下采用单一技术往往难以达到有机废气治理的要求,且不经济。采用组合治理工艺,不仅可以满足废气处理排放要求,同时可以降低废气处理设备的运行费用。当处理大风量、低浓度、低温度的有机废气时,采用直接催化氧化会消耗大量燃料,设备运行成本非常高。这种情况下,可采用吸附手段将有机废气吸附于吸附剂上进行浓缩,然后通过热空气吹扫,使有机废气脱附成浓缩的高浓度有机废气后,再进行催化氧化处理,大大减少了后续催化氧化的气流量,增加了单位时间内VOCs自身的燃烧热量。因此,与同样条件下使用的单一催化氧化系统相比,该技术所需废气处理装置,占地少,易操作,所需的额外燃料量大大减少,极大地降低了设备投资和运行费用。

蓄热式催化氧化技术,现已成功应用于化工、汽车喷漆、产品涂装、漆包线、j缘材料等行业,是一种节能、高效、高选择性的有机污染物优选废气处理技术。

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