催化燃燒法處理有機廢氣的原理

文章作者：諾和環(huán)保　　　發(fā)布時間：2019-04-23

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催化燃燒法處理有機廢氣的運行費用，催化燃燒法借助催化劑可使有機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CO：和H：0，同時放出大量熱

1）起燃溫度低，反應速率快，節(jié)省能源。催化燃燒過程中，催化劑起到降低VOCs 分子與氧分子反應的活化能，改變反應途徑的作用。

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 廢氣的凈化率通常在95%以上，終產物主要為CO2 和H2O。由于催化燃燒溫度低，大量減少NOx的生成[3-5]。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、多組分而無回收價值的VOCs 廢氣，采用催化燃燒法處理是經濟合理的。

目前,國內外對有機廢氣治理的常用方法有三種:液體吸收法、活性炭吸附法及催化燃燒法。液體吸收法凈化效率為60%~80%,適合處理低濃度,大風量的有機廢氣,但存在著二次污染;催化燃燒法凈化率為95%,適合處理高濃度,小風量的有機廢氣,缺點是對處理對象要求苛刻,該法要求氣體的溫度較高,為了提高廢氣溫度,要消耗大量的燃料,所以運行費用很高;活性炭吸附法凈化效率為99.2%~99.3%,對于處理大風量、低濃度的有機廢氣,國內外一致認為該法是為成熟和可靠的技術,但該工藝流程過長,操作費用高,回收物也是溶劑和水的混合物,通常是不能重復使用的,并又產生一個液體廢物處理問題,另外需要穩(wěn)定的蒸氣源也常常是廠家感到困難的事情。針對這些問題,近年來發(fā)展了一種有效的凈化技術吸附濃縮催化燃燒法。該方法是將活性炭吸附法和催化燃燒法結合在一起,成為一種結構緊湊,適合處理低濃度,大風量(如涂裝廢氣)廢氣的聯合系統(tǒng)。該工藝充分利用了活性炭吸附法和催化燃燒法的長處,克服其缺點,進一步提高凈化效率,降低運行費用。

　廢氣處理催化燃燒的優(yōu)點

1．可以降低有機廢氣的起始燃燒溫度。例如甲醇、甲醛在以氧化鋁為載體的Pt催化劑(Pt/Al2O3)的作用下,室溫下就開始燃燒,而直接燃燒法起始燃燒點通常為300～600℃。

2．燃燒不受碳氫化合物濃度的限制。

3．基本上不會造成二次污染。

4．設備較簡單，投資少，見效快。

該工藝由于先采用活性炭濃縮,減少了要燃燒的廢氣量,使后續(xù)的催化燃燒設備規(guī)模變小,降低了設備投資;盡管被處理的有機物濃度低,但經濃縮后廢氣濃度可以達到自燃狀態(tài)(1500@10-6)以上,所以催化燃燒裝置所需外加熱源的功率僅為45kW,使用時間為45~50min,同時活性炭脫附熱源來自于燃燒廢氣,因此運行費用較低。日本學者曾對活性吸附法、催化燃燒法及吸附濃縮與催化燃燒的經濟指標進行過比較,結果表明吸附濃縮與催化燃燒法的綜合投資低。