催化工藝說明

1、有機(jī)廢氣處理技術(shù)簡析燃燒處理技術(shù)燃燒的分類兩者的區(qū)分：是否添加燃料，熱力燃燒有多種，常見的有催化燃燒和蓄熱燃燒等。直接燃燒經(jīng)濟(jì)，常外加燃料汽油或天然氣，缺點(diǎn)是燃燒不完全，產(chǎn)生NOx，大量的有害氣體和煙塵，以及熱輻射。催化燃燒，是典型的氣-固相催化反應(yīng)，其實(shí)質(zhì)是活性氧參與深度氧化作用。在催化燃燒過程中，催化劑的作用是降低反應(yīng)的活化能，同時(shí)使反應(yīng)物分子富集于催化劑表面，以提高反應(yīng)速率。又稱無焰燃燒，燃燒完全，溫度要求不高，200-450。蓄熱燃燒，利用蓄熱陶瓷體維持足夠的爐溫，有機(jī)廢氣通過蓄熱體時(shí)發(fā)生燃燒，燃燒后產(chǎn)生的熱量重新傳導(dǎo)到蓄熱體中維持爐膛高溫，在800左右維持燃燒對進(jìn)氣有要求，不能含有硫

2、，鹵素，重金屬等使催化劑中毒的元素，而且有時(shí)需要消耗輔助燃料。缺點(diǎn)是工藝復(fù)雜。直接燃燒熱力燃燒催化燃燒可分為： 預(yù)熱式：廢氣溫度低于起燃溫度 自身熱平衡式：廢氣溫度高于起燃溫度 吸附催化燃燒：有機(jī)廢氣的流量大，濃度低，溫度低、 采用催化燃燒需要消耗大量燃料時(shí)，可先采用吸附濃縮處理催化劑催化劑的作用： 降低反應(yīng)的活化能，降低反應(yīng)溫度，提升反應(yīng)速率催化劑壽命：8000H，低于此值能保證90%的催化燃燒效率催化燃燒的常見基礎(chǔ)參數(shù)選擇催化燃燒時(shí)主要考量的基礎(chǔ)參數(shù)有5個(gè)如下風(fēng)量：決定設(shè)備型號大小。濃度：決定是回收還是燃燒還是需要加濃縮吸附再處理，理論起燃濃度200mg/m，最佳自平衡濃度2500mg/m

3、-3000mg/m無需輔熱（以催化燃燒為例）。溫度：溫度太高不能直接進(jìn)活性炭（耐溫極限80）濃縮，可以選擇沸石（150）。成分：有機(jī)組分的起燃溫度和熱值對工藝有影響，物質(zhì)的爆炸極限濃度需要衡量，進(jìn)爐膛的氣體控制濃度在25%LEL以下。苯類 280，乙酸乙酯350，醋 酸 丁 酯 4 1 0 ， 熱 值 能 確 定 輻 熱 系 統(tǒng) 的 功 率 。是否含有硫，鹵素，重金屬等使催化劑中毒的元素，顆粒物含量情況等。工作周期：選擇備用吸附床，一般設(shè)備工作8H不用，超過16H一定要用備用床。安裝要求：場地大小是否受限，平面與高度。催化燃燒工藝組合活性炭吸附蒸汽脫附催化燃燒（VOC-XCVOC-XC）適用范

4、圍適用于常溫、大風(fēng)量、中低濃度，易揮發(fā)的有機(jī)廢氣，主要包括一些有機(jī)溶劑如苯類、酮類、醛類、醚類、烷烴及其混合類等。濃度小于1000mg/m。技術(shù)原理根據(jù)吸附（效率高）和催化燃燒（節(jié)能）兩個(gè)基本原理設(shè)計(jì)的，即吸附濃縮催化燃燒法。催化燃燒工藝組合活性炭吸附蒸汽脫附催化燃燒工藝流程圖催化燃燒工藝組合活性炭吸附蒸汽脫附催化燃燒技術(shù)特點(diǎn) 采用吸附濃縮+催化燃燒組合工藝，整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了凈化、脫附過程閉循環(huán)，系統(tǒng)一次性投資較高。 設(shè)計(jì)時(shí)在活性炭達(dá)到80-95%飽和之前即開始脫附。可自動/手動切換閥門。活性炭更換周期約為50次吸脫附過程。 爐內(nèi)正常溫度400，500將報(bào)警，并通過補(bǔ)冷風(fēng)進(jìn)行降溫，溫度達(dá)600時(shí)

5、停機(jī)，同時(shí)設(shè)計(jì)泄壓閥保證安全?；钚蕴繉傩曰钚蕴窟m宜高風(fēng)量低濃度VOC第一次脫附時(shí)活性炭吸附效率降低較多，以后降低效率平緩，高質(zhì)量蜂窩活性炭纖維吸脫附周期為50次左右；普通活性炭制品在20-30次不等避免高溫脫附，高溫會使活性炭吸附效率嚴(yán)重下降，穿透時(shí)脫附，脫附溫度要大于吸附質(zhì)沸點(diǎn)15-20。沸石優(yōu)質(zhì)沸石吸附器耐高溫好，吸附性能優(yōu)異，以進(jìn)口沸石轉(zhuǎn)輪的實(shí)用紀(jì)錄，其循環(huán)使用時(shí)間一般均大于35000小時(shí)，但造價(jià)高。目前國內(nèi)產(chǎn)的沸石吸附器，其效能與活性炭纖維相差不大，且吸附飽和值低粒狀：風(fēng)阻大蜂窩狀：風(fēng)阻小沸石轉(zhuǎn)輪吸附焚燒VOC濃縮凈化裝置的基本原理圖VOC濃縮凈化裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本原理圖催化燃燒工藝組合

6、低溫催化氧化VOC-CHVOC-CH技術(shù)原理 通過引風(fēng)機(jī)將廢氣送入凈化裝置換熱器換熱，再送入到加熱室，通過加熱裝置，使氣體達(dá)到催化反應(yīng)溫度，再通過催化床內(nèi)催化劑作用，使有機(jī)氣體分解成二氧化碳和熱能。適用范圍中、高濃度的有機(jī)廢氣，最佳濃度25003000mg/m，理論最低濃度可低至200mg/m主要針對烴類、苯類、酮類、醚類、酯類、醇類、酚類催化燃燒工藝組合 低溫氧化催化VOC-CHVOC-CHl技術(shù)特點(diǎn)l高濃度時(shí)耗能僅為風(fēng)機(jī)功率，濃度較低時(shí)自動間歇補(bǔ)償加熱。l催化起燃溫度為300500。催化燃燒工藝組合蓄熱式催化凈化（RCORCO）技術(shù)原理將低溫催化氧化與蓄熱技術(shù)相結(jié)合的一種有機(jī)廢氣凈化技術(shù)適

7、用范圍適用與涂裝線及烘房有機(jī)廢氣處理，化學(xué)工業(yè)、化學(xué)合成工藝（ABS合成），石油煉化工藝等各種產(chǎn)生有機(jī)廢氣的場所。4.4.蓄熱式催化凈化（RCORCO）工藝流程示意圖催化燃燒工藝組合蓄熱式催化凈化（RCORCO）催化燃燒工藝組合蓄熱式催化凈化（RCORCO）工藝原理圖蓄熱式熱力氧化（RTORTO）技術(shù)原理將高溫氧化與蓄熱技術(shù)相結(jié)合的一種有機(jī)廢氣處理技術(shù)。適用范圍適用于中高濃度的有機(jī)廢氣適用于涂裝線、印刷、化學(xué)合成工藝（ABS合成）、石油煉化工藝各種產(chǎn)生有機(jī)廢氣的場所。工作原理爐體在進(jìn)行廢氣處理之前，先將燃燒室、蓄熱床進(jìn)行預(yù)熱；預(yù)熱完畢后，將廢氣源接入設(shè)備。有機(jī)廢氣在配套風(fēng)機(jī)作用下，首先經(jīng)預(yù)熱的

8、蓄熱陶瓷體1進(jìn)行熱交換，廢氣經(jīng)過一次提溫后進(jìn)入加熱區(qū)，在加熱區(qū)廢氣得到第二次提溫，此時(shí)廢氣溫度達(dá)到800左右廢氣直接燃燒，生成二氧化碳與水排出并釋放熱能；處理后的潔凈氣體再經(jīng)過蓄熱陶瓷體2進(jìn)行蓄熱由風(fēng)機(jī)排出。經(jīng)排風(fēng)機(jī)進(jìn)口測溫棒進(jìn)行溫度檢測后達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，進(jìn)行閥門切換由蓄熱陶瓷體2進(jìn)入廢氣、由蓄熱陶瓷體1排出，如此循環(huán)往復(fù)。陶瓷蓄熱式直接式焚燒（ZSZS）技術(shù)原理利用輔助燃料燃燒所發(fā)生熱量，把可燃的有害氣體的溫度提高到反應(yīng)溫度，從而發(fā)生氧化分解。適用范圍1、中高濃度有機(jī)廢氣。例如溶劑廢氣：苯類、酮類等。技術(shù)特點(diǎn) 利用熱力法燃燒方式氧化分解惡臭氣體，在適當(dāng)?shù)臏囟认?，提供充足的燃燒氧氣和一定駐留時(shí)

9、間，高效除臭，高凈化率。同時(shí)該設(shè)備主機(jī)工作穩(wěn)定，不存在堵塞現(xiàn)象。直接式焚燒工藝流程示意圖光催化氧化工藝概念就是光催化劑在光的作用下發(fā)生催化作用，使有機(jī)物產(chǎn)生分解，如聚合物分解為簡單分子甚至氧化為CO2、H2O光催化劑：一種在光的照射下，自身不起變化，卻可以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)。利用光能轉(zhuǎn)換成為化學(xué)反應(yīng)所需的能量，產(chǎn)生催化作用，使周圍的氧氣及水分子激發(fā)成極具氧化力的自由基或負(fù)離子。光催化劑在光照條件（可以是不同波長的光照）下所起到催化作用的化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為光催化反應(yīng)。光催化一般是多種相態(tài)之間的催化反應(yīng)。光催化氧化工藝適用條件適用范圍適用于常溫、大風(fēng)量、低濃度，易揮發(fā)的惡臭有機(jī)廢氣，主要包括一些有機(jī)

10、溶劑如苯類、酮類、醛類、醚類、烷烴、甲硫醇、氨、硫化氫、苯乙烯及其混合類等。進(jìn)氣濃度適宜低于300mg/m。技術(shù)原理利用特殊波長的光（一般為紫外線），在光催化劑、水汽、氧氣的作用下產(chǎn)生臭氧及自由基對VOCs進(jìn)行氧化分解。光催化氧化工藝組合前處理+ +光催化氧化+ +后處理根據(jù)廢氣不同的性質(zhì)，光規(guī)劃氧化工藝前端需要進(jìn)行相關(guān)前處理工作，以滿足光催化氧化的使用要求如除塵、吸附、洗滌等預(yù)處理工藝，同時(shí)前處理系統(tǒng)還發(fā)揮濃度緩沖的作用。根據(jù)對公司目前的廢氣特性特點(diǎn)的了解，我們采用建議使用復(fù)合洗滌塔進(jìn)行前處理;復(fù)合洗滌塔涵蓋生物處理、除塵、洗滌緩沖的作用。一方面通過洗滌作用將廢氣中漆塵進(jìn)行去除，同時(shí)利用水的

11、吸收相轉(zhuǎn)化作用將廢氣中有機(jī)物轉(zhuǎn)移部分到廢水中；同時(shí)利用微生物的作用對傳質(zhì)入水相的廢氣進(jìn)行分解。該前處理工序能將廢氣中漆塵、二甲苯、酮類、酯類等去除相當(dāng)一部分；設(shè)計(jì)去除率可達(dá)60%。預(yù)處理后的廢氣進(jìn)入到光催化氧化系統(tǒng)中，簡單分子的酮類、醇類直接分解為二氧化碳和水，對酯類等物質(zhì)進(jìn)行分解為簡單分子（如有機(jī)酸和醇），該過程同時(shí)去除惡臭氣味。最后出氣中可將分解后的尾氣進(jìn)行洗滌塔洗滌，將轉(zhuǎn)化后的可溶有機(jī)物清除。經(jīng)濟(jì)性簡析造價(jià)分析：直接催化燃燒爐體和附屬加熱混合機(jī)構(gòu)，構(gòu)成催化燃燒整體設(shè)備，按目前的廢氣信息進(jìn)行估算，造價(jià)接近100萬，加上附屬設(shè)施、施工及其它材料，預(yù)計(jì)在壹佰貳拾萬以上。如果加入濃縮工藝，采用活性炭濃縮器+脫附裝置，整體造價(jià)將會接近200萬；如采用工藝先進(jìn)可靠的轉(zhuǎn)輪濃縮裝置，造價(jià)將飆升至300萬以上。采用光催化氧化工藝，配合前后處理附屬設(shè)施，其設(shè)備造價(jià)在100萬以內(nèi)，包含附屬設(shè)施及施工等，估算造價(jià)在120萬以內(nèi)。催化燃燒運(yùn)行費(fèi)用分析除去風(fēng)機(jī)動力外，直接催化氧化工藝預(yù)計(jì)裝機(jī)功率在500千瓦左右，根據(jù)目前了解的生產(chǎn)工況，我們預(yù)計(jì)定常功率應(yīng)不少于200千瓦，按年運(yùn)行2500小時(shí)計(jì)算，電額外消耗在50萬度；催化劑的裝填量在3立方左右，按設(shè)計(jì)壽命8000小時(shí)計(jì)算，三年左右更換一次，費(fèi)用約50萬元若采用傳統(tǒng)活性炭濃縮，預(yù)