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VOCs废气处理用催化燃烧装置应用分析

 
2021-03-10 15:00

1、催化燃烧装置介绍
  催化燃烧装置是一种通过氧化催化剂对加热至一 定温度的废气催化氧化,使其生成无 害的CO2与H2O的工艺设备。与传统蓄热燃烧、直燃式热氧化炉相比,具有热耗低、处理效 率 高的特点。常用的催化燃烧装置根据氧化催化剂的工作温度(250~400℃),可实现低温氧化废气中的VOCs,并大 大节省处理废气的运行成本。

  

1.1、催化燃烧装置原理
  含VOCs废气进入装置入口,经过滤器过滤后进入换热器室进行热交换,再进入燃烧器室对废气进行预加热(燃烧用氧气为废气中所含有的空气,也可通过旁路风阀补充空气),待加热至350℃后由送风机将预热气体抽至催化剂室进行催化氧化。由于部分废气中含有硫、硅、磷等元素,会使贵金属催化剂中毒,因此预加热后的废气在进入催化剂室前需进行预处理。当处理后的废气进入催化剂室并与氧化催化剂接触时,催化剂将废气中的VOCs氧化分 解成CO2和H2O。处理后的无 害气体将被送入一次换热器,与从入口来的废气进行热交换,达到节约热源的目的。风机采用耐 高 温型号,放置于设备本体下游部分,目的在于使上游路径形成负压,防止气体泄漏。装置排气口预设取样孔,用于对处理后的废气进行成分检测。
  1.2、催化燃烧装置安 全性预防
  由于催化燃烧装置在燃烧室中采用明火对废气进行预热,因此需考虑废气的相关安 全措施:(1)废气中VOCs含量需控制在LEL(爆炸下限)的25%以下,以防止爆炸或火灾。(2)回火控制:为防止回火,在设计管道尺寸时应使废气的很低流速始终大于回火速度,或在前期管道主路设置减压阀,使进气压力始终高于下游气体压力。(3)其他安 全措施:采用回火防止器、稀释空气等方法。(4)设置轻故障或重故障报 警及安 全联锁控制系统,当有回火情况发生时,蜂鸣器将发出警报指示。
  1.3催化燃烧装置的优缺点
  催化燃烧废气处理技术是20世纪40年代末出现的。从1949年美国研制出世界上一套催化燃烧装置到现在,该技术已广泛地应用于油漆、橡胶、塑料、树脂、皮革、食品和铸造等领 域,也用于汽车尾气净化等方面。我国在1973年开始将催化燃烧法用于治理漆包线烘干炉排出的有 机废气,随后又在绝缘材料、印刷工业等方面进行了研究,使催化燃烧法得 到了广泛的应用。经过多 年来的发展与改良,催化燃烧装置具有其特有的优点:(1)可处理绝大多数VOCs废气;(2)可将有 机化合物氧化分 解成无 毒无 害的CO2气体与H2O;(3)分 解效 率 高 达85%以上,无需作后续处理;(4)可在低温(200~400℃)下对VOCs进行分 解,燃料消耗量低(节能);(5)催化剂使用寿命长,可根据入口气体的风量与VOCs含量推断催化剂的使用时间,且催化剂可进行再 生利用;(6)设备内为负压结构(风机设置在设备内部下游),可有 效   防止臭气渗漏;(7)具有高度安 全性,能在低温下进行反应,无粉尘爆炸的危险。