簡述VOC催化燃燒環(huán)保設備適合處理哪些氣體

發(fā)布時間：2022-06-04

催化燃燒技術是近幾十年在大力倡導環(huán)保與節(jié)能趨勢下而發(fā)展的一門。催化燃燒法是使用不同種類的催化劑，利用其可以降低反應活化能的原理，使VOCs在溫度比較低的情況下，將其全部氧化為CO2和H2O，一般當溫度控制在300℃~450℃的范圍內(nèi)，絕大部分碳氫化合物可在被其氧化，并且去掉率不錯達90%以上，但是催化劑有的使用壽命，且在催化劑的使用過程中，廢氣的濕度和種類對催化劑的催化氧化效果有很關鍵的影響，如果廢氣中出現(xiàn)其他物質(zhì)，很可能會引發(fā)催化劑的中毒，故的催化劑應具備高活化能力、高熱穩(wěn)定能力和水熱穩(wěn)定能力等特點，目前應用比多的金屬氧化物催化劑有Pd、Pt、Rh、Au、Mn、Co、Ce，而其中Pd、Pt、Rh、Au為貴金屬。然而貴金屬有價格昂貴、且易燒結(jié)等缺點，因而制造新型復合型催化劑是未來的方向。

VOC催化燃燒環(huán)保設備廢氣處理過程主要包括三部分吸附氣體過程、脫附氣體過程，催化燃燒過程。

1、吸附氣體流程利用活性炭的物理特性對VOC廢氣進行吸附，且蜂窩狀活性炭比表面積大、吸附能力不錯特性，將廢氣吸附到活性炭的微孔中，從而使氣體得以凈化，凈化后的氣體再通過風機排空。

2、脫附氣體流程當活性炭微孔吸附飽和時，將不能再進行吸附，此時利用催化床產(chǎn)生的高溫熱風對活性炭進行脫附，活性炭微孔中的物遇高溫后自動脫離活性炭，使活性炭。

3、脫附下來的物已被濃縮（濃度較原來提升幾十倍）并被送入催化燃燒室進行催化燃燒，在催化劑上在250～300℃進行催化氧化，使其轉(zhuǎn)化為沒有危害的CO2和H2O排出，當廢氣濃度達到2000PPm以上時，廢氣在催化床可維持自燃，不用另外再行加熱，燃燒后的尾氣一部份直接排到大氣，大部份熱氣流被再次循環(huán)送往吸附床，用于對活性炭的脫附。這樣既能達到燃燒和脫附所需熱能，又能達到節(jié)能的目的，后的活性炭可用于下次吸附。

該設備可采用雙氣路連續(xù)工作，工作量大時設兩個吸附床交替切換使用，一個催化燃燒室，先將廢氣經(jīng)其中一個活性炭吸附床對氣流中的廢氣進行吸附，當活性炭快達到飽和時吸附床兩端的密閉閥門同時關閉，即停止吸附工作，同時另一臺吸附床自動打開開始接替吸附工作。如此以來兩臺吸附床切換運行可實現(xiàn)大工作量的連續(xù)工作，有時為了增加VOC催化燃燒環(huán)保設備的使用壽命，可以在VOC催化燃燒環(huán)保設備之前加設一臺預處理設備，例如噴淋塔、干式過濾器或者除塵器，這些設備可以過濾廢氣中的顆粒物及粘性成分。

廢氣VOC催化燃燒環(huán)保設備催化劑的主要性能指標：在空速較不錯，溫度較低的條件下，廢氣的燃燒反應轉(zhuǎn)化率接近1，表明該催化劑的活性較不錯。催化劑的活性分誘導活化、穩(wěn)定、衰老失活3個階段，有的使用限期，工業(yè)上實用催化劑的壽命一般在2年以上。使用期的長短與好活性結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有關，而穩(wěn)定性取決于不怕熱、抗毒的能力。廢氣VOC催化燃燒環(huán)保設備對催化燃燒所用催化劑則要求具有較不錯的不怕熱和抗毒的性能。廢氣的催化燃燒一般不會在很嚴格的操作條件下進行，這是由于廢氣的濃度、流量、成分等往往不穩(wěn)定，因此要求催化劑具有較寬的操作條件適應性。催化燃燒工藝的操作空速大，氣流對催化劑的沖擊力較不錯，同時由于床層溫度會升降，造成熱脹冷縮，易使催化劑載體破裂，因而催化劑要具有大的機械強度和良好的抗熱脹冷縮性能。

催化燃燒裝置設計時應考慮以下幾方面問題：

1、氣流和溫度均勻分布。要使通過催化劑表面的氣流和溫度分布均勻，并確定火焰不直接接觸催化劑表面，燃燒室具有足夠的長度和空間。催化燃燒裝置應具有良好的保溫效果。爐體一般用鋼結(jié)構(gòu)的外殼內(nèi)襯不怕火材料，或用雙層夾墻結(jié)構(gòu)。

2、便于清洗和換。催化劑反應器一般應設計成裝卸方便的模屜結(jié)構(gòu)，便于清洗和換催化劑載體。

3、輔助燃料和助燃。催化燃燒一般采用氣作輔助燃料，也可用燃料油、電加熱等作輔助燃料。助燃一般用凈化后的氣體，如果凈化后的氣體不能作為助燃，則應引入空氣助燃。

4、較不錯的轉(zhuǎn)化速度。由于催化燃燒為不可逆的放熱反應，所以，無論反應進行到什么階段，都應在盡可能高的溫度下進行，以獲得較不錯的轉(zhuǎn)化速度。但操作溫度往往受某些條件的限制，如催化劑的不怕熱溫度、高溫材料的獲得，熱能的供應，以及是否伴有副反應等。因而實際生產(chǎn)中應根據(jù)實際情況恰當?shù)剡x擇。