有機(jī)廢氣處理中的催化燃燒工藝最早出現(xiàn)可以追溯到20世紀(jì)40年代末。從1949年美國(guó)研制出世界上第一套催化燃燒裝置到現(xiàn)在,催化燃燒處理有機(jī)廢氣的技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于多種工業(yè)生產(chǎn)中,包括油漆、塑料加工、樹脂加工、皮革加工、食品業(yè)和鑄造業(yè)等。催化燃燒有機(jī)廢氣處理工藝是一種什么樣的工藝呢?國(guó)源環(huán)保將通過下面三步,帶你看懂!
這三步到底是哪三步呢?其實(shí)就是催化燃燒的三個(gè)主要工藝流程,我們可以將整個(gè)有機(jī)廢氣催化燃燒的工藝流程分為三大部分,分別是吸附過程、燃燒過程以及回收再利用過程。
1、吸附過程
吸附過程可能是物理過程,也可能是化學(xué)過程。物理吸附主要是范德華引力起作用,一般沒有選擇性,在吸附過程中沒有電子轉(zhuǎn)移,沒有化學(xué)鍵的生成與破壞?;瘜W(xué)吸附實(shí)際上是一種化學(xué)反應(yīng),具有選擇性,在化學(xué)吸附過程中,氣體和固體表面發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。
有機(jī)廢氣處理的催化燃燒工藝吸附過程需要使用吸附劑,其中較常用的有活性炭、分子篩、硅膠和活性氧化鋁。這些吸附劑經(jīng)過處理后表面積極大,可有效吸附碳?xì)浠衔锏任廴疚?。其缺點(diǎn)是對(duì)水有優(yōu)先選擇性吸附作用。所有的吸附劑在一定的高溫下會(huì)發(fā)生變化。在這些溫度下,其吸附能力很弱。
在吸附過程中,被吸附的有機(jī)廢氣污染物會(huì)滯留在吸附床中,只要吸附床有足夠的容量,污染物就不會(huì)釋放出來。當(dāng)吸附床中的污染物濃度達(dá)到飽和時(shí),附著在吸附床上的污染物便會(huì)被釋放出來,這種現(xiàn)象稱為穿透。當(dāng)出現(xiàn)這一現(xiàn)象時(shí),我們一般采用加熱的氣體對(duì)吸附床進(jìn)行脫附,這樣就可以使吸附床重新具有活性,而被脫附的有機(jī)廢氣污染物則可進(jìn)行進(jìn)一步的燃燒處理和回收利用。
2、燃燒過程
燃燒即是在氧和熱的作用下將碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)化為水和二氧化碳。其反應(yīng)方程式如下:CnH2m+(n+m/2)O2=nCO2+H2O+Heat在燃燒過程中,氣流量和有機(jī)物負(fù)荷是選擇燃燒技術(shù)的重要參數(shù)。
而我們本文章的主題有機(jī)廢氣處理中的催化燃燒工藝其實(shí)和燃燒原理一樣,只是在過程中添加了催化劑,讓有機(jī)廢氣污染物的燃燒更充分,效率更高。
一個(gè)衡量污染物負(fù)荷的參數(shù)是低爆炸極限(LEL)或低可燃極限(LFL)。氣流的低爆炸極限是氣體可自燃的最低有機(jī)物濃度(100%LEL)。由于100%LEL具有爆炸危險(xiǎn),美國(guó)消防協(xié)會(huì)規(guī)定氣流的LEL不能超過50%,在LEL超過25%時(shí)應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w監(jiān)控裝置。
催化燃燒過程還有另一個(gè)要考慮的因素是氣流的能量密度,當(dāng)氣流的能量密度必須大于3.7MJ/m3時(shí)點(diǎn)火后氣體可自行維持燃燒,否則需要提供輔助燃料,另外要考慮燃燒后不產(chǎn)生有毒的副產(chǎn)品。
鉑或鈀的化合物是有機(jī)廢氣處理中催化燃燒工藝常用的活性催化劑,一般使用陶瓷作載體。使用催化劑可降低燃燒溫度,節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用,但是存在缺點(diǎn)是微量的硫和鉛的化合物會(huì)使催化劑中毒,而且特定的催化劑對(duì)每種有機(jī)污染物起到催化燃燒的作用是不同的,對(duì)有些有機(jī)污染物的去除可能無效。
3、回收再利用過程
利用方式包括換熱和回?zé)醿煞N。換熱方式是利用換熱器在燃燒后產(chǎn)生的高溫氣體和低溫氣體(進(jìn)氣或其他需要熱源的氣流)之間進(jìn)行換熱能量傳遞,回?zé)岱绞绞抢眯顭嵫b置直接和氣流進(jìn)行交替熱交換,因此熱量利用的效率更高。不同的燃燒工藝組合,形成4種基本的燃燒工藝方式:催化燃燒(換熱),直接燃燒(換熱),回?zé)岽呋紵?/font>(RCO),回?zé)崛紵?/font>(RTO)。在此基礎(chǔ)上還形成了轉(zhuǎn)輪富集燃燒,陶瓷過濾器等方式。
通過上面幾個(gè)工藝步驟的了解你是否已經(jīng)對(duì)有機(jī)廢氣處理的催化燃燒工藝有一個(gè)比較清晰的了解了呢?如果還有疑問或者需要更全面深入地了解催化燃燒有機(jī)廢氣處理工藝設(shè)備的話,歡迎聯(lián)系我們專業(yè)的有機(jī)廢氣處理公司——國(guó)源環(huán)保!
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