VOCS有機廢氣催化燃燒法凈化原理

吸附濃縮-催化燃燒工藝是活性炭吸附和催化燃燒的組合工藝,有機廢氣經(jīng)過了吸附-濃縮和催化燃燒三個過程:首先利用活性炭的多孔性和空隙表面的張力把有機廢氣中的溶劑吸附在活性炭的空隙中,使所排廢氣得到凈化;當活性炭吸附飽和后,用熱風脫附再生;被脫附出來的有機物在催化劑的作用下,能在較低溫度的狀況轉(zhuǎn)化為無毒無害的二氧化碳和水。由該工藝和其凈化原理可知該工藝有以下優(yōu)點:

(1)由活性炭捕獲(吸附)廢氣中的有機物,使該工藝具有了活性炭吸附工藝的安全可靠、凈化效率高、適應(yīng)濃度范圍廣等優(yōu)點。

(2)該工藝采用吸附-濃縮-催化燃燒組合工藝,整個系統(tǒng)實現(xiàn)了凈化過程閉環(huán)操作,有機物一次處理徹底;無二次污染。

(3)該系統(tǒng)組合緊湊,充分利用熱源,節(jié)省設(shè)備投資和操作費用。首先有機物經(jīng)脫附后被濃縮(用熱風脫附出來的有機物濃度比原來提高十幾倍到幾十倍),其濃度接近自然狀態(tài),在催化燃燒階段不需要外加熱源就可以分解為水和二氧化碳。其次該工藝設(shè)備在運行過程中地利用了有機廢氣中有機成分的熱值。

一、噴漆廢氣處理設(shè)備活性炭吸附脫附催化燃燒：吸附-催化燃燒法：此法綜合了吸附法及催化燃燒法的優(yōu)點，采用新型吸附材料(蜂窩狀活性炭)吸附，在接近飲和后引入熱空氣進行脫附、解析，脫附后廢氣引入催化燃燒床無焰燃燒，將其徹底凈化，熱氣體在系統(tǒng)中循環(huán)使用，大大降低能耗。本法具有運行穩(wěn)定可靠、投資省、運行成本低、維修方便等特點，適用于大風量、低濃度的廢氣治理，是目前國內(nèi)治理有機廢氣較成熟、實用的方法。

二、噴漆廢氣處理設(shè)備活性炭吸附脫附催化燃燒：廢氣收集——活性炭吸附塔——風機——達標排放?；钚蕴课剿钠犰F凈化器由兩級干式過濾器，一級漆霧過濾棉和一級高效過濾器組成。漆霧過濾棉主要過濾從干式過濾器逃逸的細微顆粒物及進一步分離漆霧中的稀釋劑。高效過濾器主要分離顆粒物，使顆粒物凈化效率達到99%以上。漆霧凈化器具有設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、體積小、投資少、安裝與維護方便。運行時間長、費用低;不需要頻繁更換濾料，漆霧顆粒處理簡單，不會造成二次污染等特點。

二、噴漆廢氣處理設(shè)備活性炭吸附脫附催化燃燒的凈化工藝多種多樣，但必須經(jīng)過以上一級凈化與二級凈化的復(fù)合型處理。

三、根據(jù)業(yè)主要求及我公司長期治理有機廢氣的經(jīng)驗，噴漆室排出的尾氣中含定量漆霧，屬于粘性物質(zhì)，所以在廢氣進入活性炭吸附裝置前必須要進行預(yù)處理，否則，廢氣進入活性炭吸附裝置會造成不必要的麻煩，甚至使活性炭失效，因為廢氣中的粘性顆粒容易使活性炭“堵死”，企業(yè)要做好前面的除漆霧工作。

催化燃燒工藝流程

根據(jù)廢氣燃燒的熱量平衡，催化燃燒工藝流程可分為3種。

(1)預(yù)熱式。有機廢氣溫度和濃度都較低，熱量不能自給，因此在進入反應(yīng)器前需要在預(yù)熱室加熱升溫。燃燒凈化后氣體在熱交換器內(nèi)與未處理廢氣進行熱交換，以回收部分熱量。該工藝通常采用或電加熱升溫至催化反應(yīng)所需的起燃溫度。

(2)自身熱平衡式。當有機廢氣排出時溫度高于起燃溫度(350℃左右)且有機物含量較高時，熱交換器回收部分凈化氣體所產(chǎn)生的熱量，在正常操作下能夠維持熱平衡，無需補充熱量，通常只需要在催化燃燒反應(yīng)器中設(shè)置電加熱器供起燃時使用。

(3)吸附濃縮 催化燃燒。當有機廢氣的流量大、濃度低、溫度低，采用催化燃燒需耗大量燃料時，可先采用吸附手段將有機廢氣吸附于吸附劑上進行濃縮，然后通過熱空氣吹掃，使有機廢氣脫附濃縮成為高濃度有機廢氣(可濃縮10倍以上)，再進行催化燃燒。

此時，不需要補充熱源，就可維持正常運行。對于有機廢氣催化燃燒工藝的選擇主要取決于： (1) 燃燒過程的放熱量，即廢氣中可燃物的種類和濃度；

(2) 起燃溫度，即有機組分的性質(zhì)及催化劑活性；

(3) 熱回收率等。

當回收熱量超過預(yù)熱所需熱量時，可實現(xiàn)自身熱平衡運轉(zhuǎn)，無需外界補充熱源，這是的催化燃燒的應(yīng)用。

催化燃燒裝置具有 VOCs 去除效率高、能耗低、自動化操作方便等特點，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于各種行業(yè)。目前在我國，相對于傳統(tǒng)吸附技術(shù)與生化技術(shù)等VOCs 處理方法，催化燃燒工藝市場的占有率超過22%，其在國外市場占有率高達 29%，顯示出其日益成熟并且被市場廣泛接受的趨勢[4]。催化燃燒裝置適合處理中小風量（800~30 000 m3/h）廢氣，在風量較大、VOCs 質(zhì)量濃度過低的情況下，可采用上游安裝沸石轉(zhuǎn)輪對氣體進行濃縮，下游利用催化燃燒裝置進行氧化處理的協(xié)同方法進行處理?？傮w來說，催化燃燒裝置與工藝是一種經(jīng)濟方便的 VOCs 廢氣處理方式。