基隆市中博VOCs催化燃烧设计

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基隆市中博VOCs催化燃烧设计

作为新型的环保设备，催化燃烧设备在设计时可根据不业，燃烧不同的物料来进行设计，需要考虑的问题有以下几点：
1、燃料和助燃。催化燃烧设备一般采用天然气作燃料，也可用燃料油、电加热等作燃料。助燃一般用净化后的气体，如果净化后的气体不能作为助燃，则应引入空气助燃。
2、气流和温度均匀分布。要使通过催化剂表面的气流和温度分布均匀，并火焰不直接接触催化剂表面，燃烧室需要具有足够的长度和空间。催化燃烧设备应具有良好的保温效果。炉体一般用钢结构的外壳内衬耐火材料，或用双层夹墙结构。
3、较高的转化速度。由于催化燃烧为不可逆的放热反应，所以，无论反应进行到什么阶段，都应在尽可能高的温度下进行，以获得较高的转化速度。但操作温度往往受某些条件的限制，如催化剂的耐热温度、高温材料的获得，热能的供应，以及是否伴有副反应等。因而实际生产中应根据实际情况恰当地选择。
4、便于催化燃烧设备的清洗和更换。催化剂反应器一般应设计成装卸方便的模屉结构，便于清洗和更换催化剂载体。

催化燃烧设备在将废气进行催化燃烧的过程中，废气经管道由风机送入热交换器进行一次升温，再进加热室将废气加热到催化燃烧所需要的起始温度。经过加热的废气通过催化剂层使之燃烧。由于催化剂的作用，催化燃烧法废气燃烧的起始温度约为250-300℃，大大低于直接燃烧法的燃烧温度670-800℃，因此能耗远比直接燃烧法低。同时在催化剂的活性作用下，反应后的气体产生一定的热量，高温气体再次进入热交换器，经换热冷却，之后以较低的温度经风机排入大气。

催化燃烧设备适不适合用来处理车间废气，又或者是催化燃烧设备可以处理含有苯类的有毒气体吗等等，现如今成了大家的共同疑虑，催化燃烧即简单点说就是指，在高温处理下使有机废气物质与燃料气充分混合，然后利用催化剂使它完全燃烧，同时催化燃烧设备适合处理高浓度、可燃性的工业废气。

对于催化燃烧设备来说所具有不稳定因素的种类多稍微的不确定因素都有可能影响整体的操作顺序以致出现危险情况威胁内部的零部件使用寿命。
可能因为内部有机气体临界爆炸的下限与温度有关而且通常来说具有的温度越高整体的催化速度越快达到爆炸的限就越快，而且进入催化燃烧设备中的气体浓度大的话出现的反应温度会逐渐升高内部的气压会浓缩以致有爆炸的可能性；并且也要催化的条件影响有机物中其他成分进行反应而且也要所达到的温度使气体发生膨胀的现象危害催化燃烧设备的运行。
对于催化燃烧设备来说因为要进行燃烧反应就需要安全是位的否则在运行的状况下不能工作人员的人身安全。
RCO催化燃烧品质打 贵金属是低温催化燃烧常用的催化剂，其优点是具有较高的活性、良好的抗硫性，缺点是活性组分容易挥发和烧结，容易引起氯中毒、价格昂贵，资源短缺。1、非贵金属氧化物催化剂：非贵金属氧化物催化剂主要有钙钛矿型、尖晶石型以及复合氧化物催化剂等，价格相对较低，也表现出很好的催化性能，如钙钛矿型催化剂高温热稳定性较好，尖晶石型催化剂具有优良的低温活性，但其不足之处在于催化活性相对较低，起燃温度较高。2、贵金属催化剂：Pt、Pd、Ru等贵金属对烃类及其物的氧化都具有很高的催化活性，且使用寿命长、适用范围广、易于回收，因而是常用的废气燃烧催化剂。如我国早采用的Pt-AI：O，催化剂就属于此类催化剂。但由于其资源、价格昂贵、耐中毒性差，因此，人们一直在努力寻找替代品，尽量减少其用量。
二、技术背景
丰田合成（佛山）汽车部件有限公司在生产过程中企业产生的有机废气来源于产品在涂装过程中挥发的有机气体。所散发的挥发性气体含有苯、、、醇醚类以及酯类等有机化合物。该类废气若采用传统喷淋、等离子、光解等技术均难以将其净化，且运行时难以处理效果。鉴于此，佛山绿语蓝天环保科技有限公司充分利用现有成熟工艺，经过计算模拟和实践，组合设计出一种针对该废气的净化处理工艺，即“高
效脱漆+静电除雾干燥+吸附浓缩+催化燃烧”，该工艺可以解决现有的技术难题。
三、工艺流程及说明
吸附浓缩+低温催化燃烧处理有机废气设备
1.系统简介
整套环保设备装置由除雾过滤器、活性炭吸附床、催化燃烧床、阻燃器、相关的风机、止回阀等组成。采用蜂窝状活性炭为吸附剂，结合吸附净化、脱附再生并浓缩VOCs和催化燃烧的原理，即将大风量、低浓度的有机废气通过蜂窝状活性炭吸附以达到净化空气的目的，当活性炭吸附饱和后再用热空气脱附使活性炭得到再生，脱附出浓缩的有机物被送往催化燃烧床进行催化燃烧，有机物被氧化成无害的Ca和H20，燃烧后的热废气通过热交换器加热冷空气，热交换后降温的气体部分排放,部分用于蜂窝状活性炭的脱附再生，达到废热利用和节能的目的。
当有机废气的流量大、浓度低、温度低,采用直接催化燃烧需耗大量燃料时,可先采用吸附手段将有机废气吸附于吸附剂上进行浓缩, 然后通过热空气吹扫, 使 有机废气脱附出来成为浓缩了的高浓度有机废气，再进行催化燃烧。此时不需要补充热源,就可维持正常运行。
对于有机废气催化燃烧工艺的选择主要取决于:燃烧过程的放热量, 即废气中的种类和浓度; 起燃温度, 即有机组分的性质及催化剂活性; 热回收率等。 当回收热量超过预热所需热量时, 可实现自身热平衡运转, 无需外界补充热源,这是经济的。
催化燃烧过程是在催化燃烧装置中进行的。有机废气先通过热交换器预热到200～300℃，再进入燃烧室，通过催化剂床时，碳氢化合物的分子和混合气体中的氧分子分别被吸附在催化剂的表面而活化。由于表面吸附降低了反应的活化能，碳氢化合物与氧分子在较低的温度下迅速氧化，产生二氧化碳和水。
永绿环保催化燃烧RTO装置: 蓄热式燃烧炉（RTO）是把生产排出的有机废气经过蓄热陶瓷的加热后，温度迅速提升，在炉膛内燃气燃烧加热作用下，温度达到680-1050℃，有机废气中的VOC在此高温下直接分解成二氧化碳和水蒸气，形成无味的高温烟气，然后流经温度低的蓄热陶瓷，大量热能即从烟气中转移至蓄热体，用来加热下一次循环的待分解有机废气，高温烟气的自身温度大幅度下降，再经过热回收系统和其他介质发生热交换，烟气温度进一步降低，后排至室外大气。
蓄热式高温焚化设备—RTO的工作原理：把有机废气加热升温至760℃以上，停留时间为>0.5sec，使废气中的VOC氧化分解,成为无害的CO 2 和H 2 O；氧化时的高温气体的热量被蓄热体“储存”起来，用于预热新进入的有机废气，从而节省升温所需要的燃料消耗，降低运行成本。


产品优点
与同行业生产的设备相比，我公司产品优点有：
1.适用性广，可处理各类不oc浓度/大小流量的废气；
2.Voc处理，可达95％～99％；
3.换热，可达95％；运行费用低；
4.自动化程度高，维护费用低；燃烧室有陶瓷蓄热体和进气隔开，相当于多层阻火器，安全可靠
5.有多种炉型，基本炉型分二室、三室，可满足不同客户的要求。
6.温度低于NO产生温度1300°，不会产生二次污染。
永绿环保对主要含烃类污染物的石化污水处理场隔油池散发的废气进行处理,采用蜂窝状Pt、Pd、Ce多组分TC79-2H催化剂对进口总烃体积分数为1000～6000μl/L 的废气进行催化燃烧,净化排气总烃体积分数小于100μl/L,总烃去除率达到97%以上含氮有机污染物的净化含氮有机污染物(如RNH2、RCONH2等)大都具有毒性和臭味,进行处理。推进剂(CH3)2NNH2是一种易溶于水和且具有强极性和弱碱性的有机化合物,也是一种物质。采用催化燃烧法处理(CH3)2NNH2(含量1% ,压0.25MPa,气量500 m3/h) ,当催化燃烧温度300℃时,(CH3)2NNH2废气去除率达99%以上,获得了很好的处理效果。
能高的温度下进行，以获得较高的转化速度。但操作温度往往受某些条件的限制，如催化剂的耐热温度、高温材料的获得，热能的供应，以及是否伴有副反应等。因而实际生产中应根据实际情况恰当地选择。催化燃烧不但可
催化燃烧工艺装置在日本、美国和西欧被广泛地应用于VOCs的治理，工艺设备非常成熟，相关的技术标准和使用规范已经非常完善，一些大公司都有自己的企业标准，对工艺设计、催化剂的性能要求、反应器制造和工程控制措施等都有详细的规定。不同的燃烧工艺组合，形成4种基本的燃烧工艺方式：催化燃烧（换热），直接燃烧（换热），回热催化燃烧（RCO），回热燃烧（RTO）。在此基础上还形成了转轮富集燃烧，陶瓷过滤器等方式。有机废气催化燃烧技术是指在催化剂的作用下，使有机废气中的碳氢化合物在温度较低的条件下迅速氧化成水和二氧化碳，达到治理的目的。
冷降温。经过一段时间之后，关闭风机，变频器停止工作，完成燃烧器停机过程。将有机废气直接引入催化燃烧装置，在开始阶段需通过电加热器将其温度升高至反应需要的温度，废气在催化催化剂作用发生氧化放热反应生