隨著環(huán)境污染的加重,國家更是積極提倡環(huán)境保護(hù)以及廢氣處理,當(dāng)下現(xiàn)有的催化燃燒設(shè)備裝置已經(jīng)不僅能夠處理廢氣還能實(shí)現(xiàn)回收利用實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的。
催化燃燒設(shè)備裝置主要由活性炭吸附裝置+催化燃燒器兩大部分組成,即吸附濃縮—催化燃燒法。催化燃燒設(shè)備裝置采用雙氣路或者多氣路連續(xù)工作,所設(shè)計(jì)的活性炭吸附裝置可交替使用,一個(gè)催化燃燒室。催化燃燒設(shè)備裝置在工作時(shí)先將有機(jī)廢氣用活性炭吸附,當(dāng)活性炭達(dá)到吸附飽和時(shí)停止吸附操作,然后在80~120℃的溫度范圍內(nèi)使活性炭發(fā)生脫附;脫附下來的有機(jī)物濃度較原來提高幾十倍并送入催化燃燒室進(jìn)行催化燃燒反應(yīng),在貴金屬催化劑表面于200~350℃條件下進(jìn)行催化氧化反應(yīng),使其轉(zhuǎn)化為無害的CO2和H2O。催化燃燒反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng),這些反應(yīng)后的熱量通過熱交換作用,將溫度進(jìn)行截留再利用。所以催化燃燒設(shè)備裝置比較節(jié)能,它只消耗風(fēng)機(jī)的功率。再生后的活性炭可用于下次吸附;在其中一個(gè)吸附床進(jìn)行脫附時(shí)控制系統(tǒng)可自動(dòng)打開另一個(gè)吸附床繼續(xù)進(jìn)行有機(jī)廢氣的吸附工作,這樣兩臺(tái)或者多臺(tái)吸附床切換運(yùn)行可實(shí)現(xiàn)大工作量的連續(xù)廢氣處理作業(yè)。
催化燃燒設(shè)備裝置存在的主要問題是催化劑易中毒和不耐高溫。易使催化劑中毒的物質(zhì)有焦油、油煙、粉塵、鉛化合物和硫、磷、鹵族元素的化合物等。為了保持催化劑的活性,一般都需要加設(shè)預(yù)處理設(shè)備,預(yù)先除掉這些易使催化劑中毒的物質(zhì)。常用的預(yù)處理設(shè)備主要有噴淋塔、低溫等離子設(shè)備、布袋除塵器等等。
催化燃燒設(shè)備裝置幾乎可以處理所有的烴類有機(jī)廢氣及惡臭氣體,適合處理的VOCs濃度范圍廣。對(duì)于成分復(fù)雜、低濃度、大流量、多組分而無回收價(jià)值VOCs廢氣具有較好的處理效果。可廣泛應(yīng)用于電線、電纜、漆包線、機(jī)械
有機(jī)廢氣催化燃燒設(shè)備裝置的各種參數(shù)和尺寸的設(shè)計(jì)通常不容易,并且需要多方設(shè)計(jì)和計(jì)算來確定反應(yīng)器的類型和所需催化劑的體積。如果廢氣中可能含有使催化劑中毒的物質(zhì),應(yīng)設(shè)計(jì)單獨(dú)的預(yù)處理系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行處理。廢氣催化燃燒設(shè)備裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)該注意什么?
1.要處理的廢氣量應(yīng)盡可能減少,以降低設(shè)備的投資和運(yùn)行成本。例如,它與活性炭吸附和解吸裝置一起使用?;蛘邚脑搭^上改善通風(fēng)設(shè)施。
2.如果揮發(fā)性有機(jī)化合物的濃度很高,必須小心確保催化劑不會(huì)過熱,并控制管道氣流中揮發(fā)性有機(jī)化合物的濃度不超過水平。
3.進(jìn)入催化劑床的廢氣溫度必須略高于催化反應(yīng)的起燃溫度,以確保反應(yīng)。不完全燃燒會(huì)導(dǎo)致其他污染物的產(chǎn)生,這些污染物甚至比原始廢氣更有害。
4.如果廢氣中含有鹵素或硫化合物,應(yīng)洗滌處理過的凈化氣體以去除酸性氣體。有些催化劑甚至需要提前從廢氣中去除這些化合物。
5.為了確保催化劑溫度高于催化起燃溫度但低于650℃,應(yīng)首先確定離開催化劑床的合適出口溫度。對(duì)于燃燒輔助燃料的催化燃燒設(shè)備裝置,當(dāng)出口凈化氣體溫度過高時(shí),應(yīng)考慮熱量回收。
6.所需催化劑的量主要取決于催化劑的類型、所需的凈化率、廢氣中的揮發(fā)性有機(jī)化合物的組成和反應(yīng)溫度。如果反應(yīng)器中的停留時(shí)間和空隙率已知,則可以確定所需催化劑的體積。
7.設(shè)計(jì)應(yīng)確保催化氧化器廢氣的流速和濃度盡可能保持恒定。例如,流速和濃度波動(dòng)很大,特別是當(dāng)濃度過高時(shí),會(huì)導(dǎo)致催化劑過熱,導(dǎo)致催化劑過早老化。
8.廢氣中含有的顆粒物質(zhì)會(huì)導(dǎo)致催化劑表面積碳,并由于不完全燃燒而被有機(jī)物覆蓋。因此,如果在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中廢氣中存在顆粒物,應(yīng)在設(shè)備前端增加預(yù)處理設(shè)施。