催化燃燒是借助催化劑在較低起燃溫度下(200~400℃),實(shí)現(xiàn)對有機(jī)物的完全氧化,因此,能耗少,操作簡便,安全,凈化效率高,在有機(jī)廢氣特別是回收價(jià)值不大的有機(jī)廢氣凈化方面,
比如化工,噴漆、絕緣材料、漆包線、涂料生產(chǎn)等行業(yè)應(yīng)用較廣。
催化燃燒原理
借助催化劑可使有機(jī)廢氣在較低的起燃溫度條件下,發(fā)生無焰燃燒,并氧化分解為CO2和H20,同時(shí)放出大量熱。
1)起燃溫度低,反應(yīng)速率快,節(jié)省能源。催化燃燒過程中,催化劑起到降低VOCs分子與氧分子反應(yīng)的活化能,改變反應(yīng)途徑的作用。
2)處理效率高,二次污染物和溫室氣體排放量少。采用催化燃燒處理VOCs廢氣凈化率通常在95%以上,終產(chǎn)物主要為CO2和H20。由于催化燃燒溫度低,大量減少NOx的生成。輔助燃料消耗排放的CO2量在總CO2排放量中占很大比例,輔助能源消耗量減少,顯然減少了溫室氣體CO2排放量。
3)適用范圍廣,催化燃燒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。對于低濃度、大流量、多組分而無回收價(jià)值的VOCs廢氣,采用催化燃燒法處理是最經(jīng)濟(jì)合理的。
直接燃燒與催化燃燒的區(qū)別
直接燃燒(熱力燃燒)就是把氣體溫度提高到自身可燃燒的溫度,一般需要850℃,類似于垃圾焚燒。催化燃燒就是在催化劑的幫助下,使VOCs的燃燒溫度降低,反應(yīng)可以在320℃左右發(fā)生,詳見下圖。 從而降低了有機(jī)廢氣凈化裝置的投資和運(yùn)行費(fèi)用,以及減少燃燒過程中輔助燃料的消耗和氮氧化物的排放。
主流催化燃燒工藝
蓄熱式催化焚燒裝置(RCO)
RCO 結(jié)合了RTO 和CTO 裝置的優(yōu)點(diǎn),RCO 由蓄熱體和定制化的催化劑組成。運(yùn)行過程中,有機(jī)廢氣進(jìn)入系統(tǒng),先通過蓄熱體預(yù)熱,廢氣溫度迅速上升,在反應(yīng)室經(jīng)催化劑作用,在250-350℃反應(yīng)溫度下發(fā)生氧化反應(yīng),有機(jī)廢氣被氧化成CO2 和H2O,并放出大量熱量,之后高溫清潔空氣再經(jīng)過蓄熱體,進(jìn)行熱量回收后,溫度迅速降低,最后,低溫潔凈的氣體經(jīng)過煙囪排放。
BME蓄熱式催化焚燒裝置(RCO)由切換閥、帶蓄熱體的蓄熱室、帶載體的催化劑以及燃燒室所構(gòu)成。通過下述動(dòng)作對 VOCs 廢氣進(jìn)行處理。 第一周期,通過閥門進(jìn)入事先蓄熱的第一室,蓄熱室將熱量傳遞給廢氣,廢氣達(dá)到反應(yīng)溫度后,在催化劑層上發(fā)生氧化反應(yīng), 反應(yīng)后氣體通過第二室,蓄熱體蓄熱,氣體得到冷卻,蓄熱體溫度得到提高,經(jīng)處理后的廢氣排出。 第二周期,通過閥門,廢氣進(jìn)入第二室,未處理的低溫氣體進(jìn)入已蓄熱的蓄熱體,然后發(fā)生催化反應(yīng),將熱量傳遞給第一 室的蓄熱體,然后處理的廢氣排出。
通過對閥門的精確控制,如此循環(huán),實(shí)現(xiàn)廢氣的催化氧化反應(yīng)和熱量的循環(huán)。
BME RCO主要有如下5個(gè)特點(diǎn):
● 設(shè)備的凈化效率可高達(dá) 99% 以上,凈化效率高;
● 設(shè)備中有機(jī)成分達(dá)到一定濃度時(shí),其燃燒熱量足以維持設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn);無需外加燃料,運(yùn)行費(fèi)用低;
● RTO 設(shè)備的凈化溫度一般在 700 ~ 1000℃之間,安全性高;RCO 設(shè)備的凈化溫度一般在 300 ~ 500℃之間安全性高 ;
● 設(shè)備的熱回收效率一般均可達(dá) 95% 以上,結(jié)構(gòu)簡單,控制程序簡單;
● 設(shè)備凈化過程更加充分,凈化過程不產(chǎn)生 NOx 等二次污染;
該系統(tǒng)可應(yīng)用范圍包括:
涂覆行業(yè)、家具行業(yè)、涂料行業(yè)、化學(xué)工業(yè)、石油煉化工藝、PTA 尾氣處理、汽車及機(jī)械制造業(yè)、電子制造業(yè)、印刷線路板(PCB)有機(jī)廢氣、電氣制造業(yè)、漆包線絕緣有機(jī)廢氣等。