挥发性有机化合物(VOCs)一般是指在常温常压下饱和蒸气压大于70Pa、沸点小于260℃的有机化合物的总称,包括脂肪烃、芳香烃、含卤烃类、含氧烃类、含氮烃和含硫烃类等,主要来源于石化、制药、精细化工、印刷、喷漆、机动车等行业.

催化燃烧的基本原理

催化燃烧是典型的气—固相催化反应,实质是利用催化剂的深度催化氧化活性将有机物质(VOCs等)在燃点以下的温度(200-400℃)与氧气反应生成CO2、N2和H2O(反应在固体催化剂表面进行,吸附作用使有机分子富集而提高了反应速率;催化剂降低了反应的活化能,使有机废气在较低的起燃温度下进行无焰燃烧).

催化燃烧的工艺流程

根据废气预热方式及富集方式,催化燃烧工艺流程可分为预热式、自身热平衡和吸附-催化燃烧三种.

1预热式

当有机废气温度(100℃以下)和浓度较低时

在进入反应器前,先在预热室加热升温,燃烧净化后气体在热交换器内与未处理废气进行热交换,以回收部分热量.

2自身热平衡

当有机废气温度高于起燃温度且有机物含量也高时

通过热交换器回收部分净化气体产生的热量,不需补充热量,只需设置用于起燃的电加热器.

3吸附-催化燃烧

当有机废气流量大、浓度低、温度低,采用催化燃烧还需耗大量燃料时

可先采用吸附手段将有机废气吸附于吸附剂上进行浓缩,然后再经热空气吹扫,使有机废气脱附出来,成为浓缩的高浓度有机废气,再催化燃烧.浓缩有机废气可实现自身热平衡运转,无需外界补充热源.

废气预处理可延长催化剂和催化燃烧设备的寿命,原因分析

废气可能含有一些对催化剂有害成分,如果已知有这样的化学物质存在,则要对废气做预处理,否则这些有害成分会对催化剂的寿命产生很大影响.

废气应经过预处理(除尘除油除湿)再通入催化仓.

灰尘、积碳及高沸粘性物附着于催化剂表面,覆盖催化剂活性位点,会导致催化剂催化作用,因此,应尽量避免灰尘及高沸粘性物的引入.

较高湿度环境中,水蒸气和油雾漆雾在高温下容易与催化剂发生作用,造成催化剂烧结失活,因此应尽量减少水蒸气和油雾漆雾进入催化剂床层.