有機廢氣催化燃燒技術

　　 有機廢氣是石油化工、輕工、塑料、印刷、涂料等行業(yè)排放的常見污染物,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(huán)境造成嚴重污染,危害人體健康。傳統(tǒng)的有機廢氣凈化方法包括吸附法、冷凝法和直接燃燒法等,這些方法常有易產(chǎn)生二次污染、能耗大、易受有機廢氣濃度和溫度限制等缺點。而新興的催化燃燒技術已由實驗階段走向工程實踐,并逐漸應用于石油化工、農(nóng)藥、印刷、徐料、電線加工等行業(yè)。

　　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(zhì)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于表面提高了反應速率。借助催化劑可使有機廢氣在較低的起燃溫度條件下,發(fā)生無焰燃燒,并氧化分解為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(jié)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,達到起燃溫度后便無需外界供熱。

　　2.2 適用范圍廣

　　催化燃燒幾乎可以處理所有的烴類有機廢氣及惡臭氣體。對于有機化工、涂料、絕緣材料等行業(yè)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,無二次污染

　　用催化燃燒法處理有機廢氣的凈化率一般都在95%以上,最終產(chǎn)物為無害的CO2和H2O,因此無二次污染問題。此外,由于溫度低,能大量減少NOx的生成。

　　3 催化燃燒工藝流程

　　根據(jù)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。燃燒凈化后氣體在熱交換器內(nèi)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。

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