催化燃燒是借助催化劑(jì)在較低起燃溫(wēn)度下(200~400℃),實(shí)現對有機物的(de)完全氧化,因(yīn)此,能耗少,操作簡便,安(ān)全,淨(jìng)化效率(lǜ)高,在有機廢氣特別是回收價值不大的有機廢氣淨化方麵,
比如化(huà)工,噴漆(qī)、絕緣材料、漆包線、塗料生產等(děng)行業應用較廣。
催化燃燒原(yuán)理
借助(zhù)催化劑(jì)可(kě)使有機廢氣在較低的起燃溫度(dù)條件下,發生無焰燃燒,並氧化分解為CO2和H20,同時放(fàng)出大量熱。
1)起燃(rán)溫度低(dī),反應速率快,節省能源。催化燃燒過程中,催化劑起到(dào)降低VOCs分子與氧分子反(fǎn)應的活化能,改變反應途徑的作用。
2)處理效率高,二次汙染物和溫室氣體排放量少(shǎo)。采用催(cuī)化燃燒(shāo)處理VOCs廢氣淨化率通常在95%以上,終產(chǎn)物主要為CO2和H20。由於催化燃燒溫度低,大量減少NOx的生成。輔(fǔ)助燃料消耗排放的CO2量在總CO2排放量中占(zhàn)很大比(bǐ)例,輔助能源消(xiāo)耗量減(jiǎn)少,顯然減少了溫室氣體CO2排放量(liàng)。
3)適用範圍廣,催化燃燒幾乎可以處理所(suǒ)有的烴類有機廢(fèi)氣及(jí)惡臭(chòu)氣體,適(shì)合處理的VOCs濃度(dù)範(fàn)圍廣。對於低濃度、大流量、多組分而無回收價(jià)值的VOCs廢氣(qì),采用催化燃燒法處理是最經濟合理的。
直(zhí)接燃燒與催化(huà)燃燒(shāo)的區別
直接燃燒(熱力燃燒(shāo))就是把氣體溫度提高到自身可燃燒的溫度,一(yī)般需要850℃,類似於垃圾焚燒。催化(huà)燃燒就是在催化劑的幫助下,使VOCs的燃燒溫度降低,反應可以在320℃左右發生,詳見下圖。 從而降低了有(yǒu)機廢氣淨化裝置的投資和運行費用,以及減(jiǎn)少燃燒過程中輔(fǔ)助燃料的消(xiāo)耗和氮氧化物(wù)的排放。
主流催化燃燒工藝
蓄熱式催化(huà)焚燒(shāo)裝(zhuāng)置(RCO)
RCO 結合了RTO 和CTO 裝置的(de)優點,RCO 由蓄熱體和定製化的催化劑組成。運行(háng)過程中,有機廢氣進入係統(tǒng),先通過蓄熱體預(yù)熱,廢氣溫(wēn)度迅速上升,在反應室經催化劑作用,在(zài)250-350℃反應溫度下發生氧化反應,有機廢氣被氧(yǎng)化成CO2 和H2O,並放出大量熱量(liàng),之後高溫清(qīng)潔空氣再經過(guò)蓄熱體,進行熱量回收後,溫度迅速降低(dī),最後,低溫潔淨的氣體經過煙囪(cōng)排放。
BME蓄(xù)熱式催化焚燒裝置(RCO)由(yóu)切換閥、帶(dài)蓄熱體的蓄熱室、帶載體的催化劑以及燃燒室所構成。通過下述動作對 VOCs 廢氣進行處理。 第一周期,通(tōng)過(guò)閥門進入事先蓄熱的第一室,蓄熱(rè)室將熱量傳(chuán)遞給(gěi)廢氣,廢氣達到反應溫度後,在(zài)催化劑層上發生氧化反應, 反(fǎn)應後氣(qì)體通過第二室,蓄熱體蓄熱,氣體得到(dào)冷(lěng)卻,蓄熱體溫度得到提高(gāo),經處(chù)理後的廢氣排出。 第二周(zhōu)期,通過閥門,廢氣進入第二室(shì),未處理(lǐ)的低溫氣體進入已蓄熱的(de)蓄熱體,然後發生催化反應,將熱量(liàng)傳遞給第一 室的蓄熱體,然後處理的廢氣排出(chū)。
通過對閥門的精(jīng)確控製,如此循環,實現廢氣的催化氧化反應和熱(rè)量的循環。
BME RCO主要有如(rú)下5個特點:
● 設備的淨化效率(lǜ)可(kě)高達 99% 以上,淨化效率高(gāo);
● 設備中(zhōng)有(yǒu)機成(chéng)分達到一定濃度時,其燃燒熱量足以維持設(shè)備正常運轉(zhuǎn);無需外加燃料,運行費用(yòng)低;
● RTO 設備的淨化溫度(dù)一般在 700 ~ 1000℃之間,安(ān)全性高;RCO 設備的淨化溫度一般在 300 ~ 500℃之間安(ān)全(quán)性高 ;
● 設備(bèi)的熱回收效率一般均可達 95% 以(yǐ)上,結構簡單,控製程序簡單;
● 設備淨化過程更加充分,淨(jìng)化過程不(bú)產生 NOx 等二次汙染;
該(gāi)係統可應用範圍包括(kuò):
塗覆(fù)行業、家具行業、塗(tú)料行業、化學工業、石(shí)油煉(liàn)化工藝、PTA 尾氣處理、汽車及(jí)機械製造業、電子製造業(yè)、印刷線路板(PCB)有機廢氣、電氣製造業(yè)、漆包線絕緣有機廢氣等。