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催化燃燒法在VOCs治理中的重要地位

廢氣處理——催化燃燒法在VOCs治理中的重要地位

VOCs 治理有較多措施， 其治理方法包括源頭減量、中間控制和末端處理等。目前，我國(guó)以末端治理為主。末端治理技術(shù)一般分為破壞性處理和回收性處理。破壞性處理主要包括催化燃燒法和焚燒處理法?；厥招蕴幚戆ㄎ辗?、冷凝法、吸附法和膜分離法等?；厥招蕴幚硪蚱浼夹g(shù)手段還不成熟，成本較高，目前沒(méi)有大規(guī)模應(yīng)用。焚燒法是直接將 VOCs 通入焚燒爐中，在爐內(nèi)充分燃燒，產(chǎn)生二氧化碳和水。該方法成本較低，運(yùn)用范圍較廣，技術(shù)線路也比較成熟。

催化燃燒法是在廢氣燃燒的時(shí)候加入某種催化劑，降低 VOCs 的燃點(diǎn), 使 VOCs 能夠充分燃燒, 蕞終生成二氧化碳和水，實(shí)現(xiàn)直排。當(dāng)前常用催化劑種類(lèi)有 Cu、Fe、Ti 等非金屬與 Pd、Au、Pt等金屬兩大類(lèi)。焚燒處理法和催化燃燒法在 VOCs 治理中占據(jù)核心地位，因其分解氧化徹底、治理效率高而得到廣泛應(yīng)用，其中催化燃燒法因無(wú)明火、節(jié)能、氧化溫度低而得到廣泛應(yīng)用。

催化燃燒是一種涉及氣體固體兩相的化學(xué)反應(yīng)，其本質(zhì)機(jī)理為在有活性氧參與的條件下發(fā)生的深度氧化反應(yīng)。在反應(yīng)過(guò)程中，加入催化劑可以顯著降低反應(yīng)所需的活化能，VOCs 富集在催化劑表面，在較低燃燒溫度下發(fā)生無(wú)焰燃燒，蕞終分解為二氧化碳和水，同時(shí)釋放出大量的熱。其化學(xué)反應(yīng)方程式如下：CnHm+ (n+m/4) O2→ n CO2+m/2 H2O + 能量 在催化劑的作用下，VOCs 可以在較低溫度下充分燃燒，生成二氧化碳和水，去除率高達(dá) 90%。催化燃燒法具有能耗低、運(yùn)行可靠穩(wěn)定、無(wú)二次污染等突出優(yōu)點(diǎn)，在歐美國(guó)家已得到廣泛推廣應(yīng)用。在我國(guó)，催化燃燒法也是處理 VOCs 的主要手段，其應(yīng)用比例約為 55%。目前，催化燃燒法已經(jīng)成為處理 VOCs 的主流。

催化燃燒是典型的氣—固相催化反應(yīng)，它借助催化劑降低了反應(yīng)的活化能，使其在較低的起燃溫度200～ 300℃下進(jìn)行無(wú)焰燃燒，有機(jī)物質(zhì)氧化發(fā)生在固體催化劑表面，同時(shí)產(chǎn)生CO2和H2O，并放出大量的熱量，因其氧化反應(yīng)溫度低，所以大大地抑制了空氣中的N2形成高溫NOx。而且由于催化劑有選擇性催化作用，有可能限制燃料中含氮化合物(RNH)的氧化過(guò)程，使其多數(shù)形成分子氮(N2)。

預(yù)熱之后的氣體經(jīng)過(guò)阻火器之后進(jìn)入到催化分解裝置中，在裝置底部的混合室中與 高溫空氣（480℃）進(jìn)行混合，使廢氣溫度提升至 300℃左右，達(dá)到催化反應(yīng)溫度，然后氣 流上升至催化反應(yīng)區(qū)，在催化劑表面發(fā)生反應(yīng)，分解為 CO2 和 H2O，在底部的出氣口排出。

催化燃燒設(shè)備產(chǎn)品特點(diǎn)：

1、操作方便，設(shè)備工作時(shí)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，可靠。

2、設(shè)備啟動(dòng)，僅需 15～30 分鐘升溫至起燃溫度，能耗低。

3、采用當(dāng)今先進(jìn)的貴斤屬鈀、鉑浸漬的蜂窩狀陶瓷載體催化劑，比表面積大，阻力小， 凈化率高。

4、余熱可返回烘道，降低原烘道中消耗功率；也可作其它方面的熱源。

5、使用壽命長(zhǎng)，催化劑一般兩年換，并且載體。

催化燃燒設(shè)備適用范圍：

1、苯、醇、酮、醛、酯、酚、醚、烷等混合有機(jī)廢氣處理。

2、適用于化工、塑料、橡膠、制藥、印刷、制鞋等行業(yè)的有機(jī)廢氣凈化。

布袋除塵器常見(jiàn)問(wèn)題：布袋除塵器風(fēng)量過(guò)大

布袋除塵器風(fēng)量過(guò)大，則會(huì)增加設(shè)備投資和占地面積，排除故障如下：

1、調(diào)整風(fēng)機(jī)速度

如果風(fēng)機(jī)以高于設(shè)計(jì)的速度運(yùn)行，則會(huì)通過(guò)系統(tǒng)吸入太多空氣，導(dǎo)致拾取點(diǎn)吸入多余的非粉塵的物質(zhì)。檢查風(fēng)機(jī)速度并根據(jù)需要更改滑輪，以使速度達(dá)到設(shè)計(jì)條件。

2、確保入口管道安全并且尺寸合適

進(jìn)口管道比規(guī)定的要大，而且沒(méi)有適當(dāng)?shù)亩ㄖ瓶赡軐?dǎo)致更低的系統(tǒng)靜態(tài)損失，這可能導(dǎo)致更高的空氣流量。檢查多個(gè)位置和風(fēng)機(jī)兩側(cè)的風(fēng)管靜壓，以驗(yàn)證系統(tǒng)壓降是否符合設(shè)計(jì)條件。修改風(fēng)機(jī)或管道系統(tǒng)，以確保適當(dāng)?shù)氖叭◇w積和管道速度，以防止粉塵沉積在管道中。

但是，在對(duì)管道進(jìn)行任何調(diào)整之前，應(yīng)通過(guò)法蘭、進(jìn)出口或孔檢查是否有泄漏，并在進(jìn)行任何測(cè)量之前糾正這些情況。

泄漏管道系統(tǒng)通常意味著集塵點(diǎn)的可用空氣量較少，并且該地點(diǎn)的粉塵抽取不足。任何非必要的開(kāi)口都應(yīng)該堵塞，任何管道泄漏都要修補(bǔ)以確保只有適當(dāng)?shù)募瘔m位置才能連接到系統(tǒng)。

一旦完成，應(yīng)在整個(gè)系統(tǒng)中測(cè)量當(dāng)前的運(yùn)行容量和靜壓，并將風(fēng)機(jī)的總讀數(shù)包括在內(nèi)。

然后將這些測(cè)量結(jié)果與管道初始啟動(dòng)基準(zhǔn)標(biāo)記和設(shè)計(jì)進(jìn)行比較。一旦知道這些值，就可以用風(fēng)門(mén)控制每個(gè)集塵點(diǎn)的排氣。風(fēng)門(mén)用于微調(diào)特定通風(fēng)點(diǎn)處的風(fēng)量（CFM）。如果您擔(dān)心拾取太多產(chǎn)品，那么可以將風(fēng)門(mén)調(diào)節(jié)到更加封閉的位置，從而產(chǎn)生額外的靜壓并降低CFM。

請(qǐng)記住，風(fēng)量的減少也意味著風(fēng)管速度會(huì)降低。應(yīng)注意確保速度不低于將粉塵輸送到除塵器所需的推薦速度。低速會(huì)導(dǎo)致管道系統(tǒng)中的灰塵脫落，當(dāng)管道系統(tǒng)填滿粉塵時(shí)，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的通風(fēng)問(wèn)題和安全問(wèn)題。如果速度太高，也應(yīng)該觀察吸塵罩的設(shè)計(jì)，是否抽取更多的灰塵。

3、檢查除塵布袋

任何丟失或損壞的除塵布袋都會(huì)產(chǎn)生較低的系統(tǒng)靜態(tài)損失，從而導(dǎo)致更高的輸送風(fēng)量（基于風(fēng)機(jī)曲線）。這里更大的問(wèn)題不是粉塵來(lái)源的“過(guò)量產(chǎn)品回收”，而是更嚴(yán)重的粉塵排放。