淺談VOCs治理——活性炭+催化燃燒

2022-10-31

VOCs是一類常見的大氣污染物，通稱為揮發(fā)性有機(jī)化合物，從產(chǎn)生來源來劃分，可分為噴涂廢氣、塑料塑膠廢氣、紡織定型廢氣、化工有機(jī)廢氣、印刷廢氣等5大類。常用的治理方式有吸附、吸收、燃燒、冷凝、光氧催化等方法，而對于大風(fēng)量、低濃度廢氣最合適的方法是采用吸附濃縮和脫附催化燃燒，和其它治理方法相比，可大大降低廢氣治理的投資成本、使用成本，有著非常廣闊的市場前景。本次我們主要講講活性炭+催化燃燒治理工藝及設(shè)計(jì)應(yīng)用。

催化燃燒是4種燃燒工藝中較為常用的一種，催化燃燒基本原理，是采用貴金屬催化劑降低VOCs與O2的反應(yīng)活化能，使得VOCs可以在250～450℃的溫度就能反應(yīng)生成CO2和H2O。

催化燃燒優(yōu)勢：

起燃溫度低，節(jié)省能源;

有機(jī)廢氣催化燃燒與直接燃燒相比，具有起燃溫度低，能耗小的顯著特點(diǎn)。在廢氣燃值不小于起燃熱值的情況下，達(dá)到起燃溫度后便無需外界加熱。

◆適用范圍廣;

催化燃燒幾乎可以處理所有的烴類有機(jī)廢氣及惡臭氣體，對于噴涂、塑料塑膠、定型、化工、印刷等行業(yè)排放的低濃度、多成分，又沒有回收價(jià)值的廢氣，采用吸附-催化燃燒法的處理效果更好。

◆處理效率高，無二次污染;

用催化燃燒法處理有機(jī)廢氣的凈化率一般都在95%以上，最終產(chǎn)物為無害的CO₂和H₂O,因此無二次污染問題。另外，由于溫度低，能大量減少NOx的生成。

催化燃燒的注意事項(xiàng)

序號	影響因素	技術(shù)要求
1	廢氣入口要求	保證有機(jī)廢氣氧含量大于5%,有機(jī)物濃度小于1/4爆炸下限，顆粒物小于10mg/m³
2	催化劑裝填要求	保證催化劑裝填緊密，避免氣流短路，保證進(jìn)入催化劑床層的有機(jī)廢氣溫度分布和氣體分布均勻
3	催化劑預(yù)熱	有機(jī)廢氣導(dǎo)入前，需先保證催化劑預(yù)熱到300℃左右
4	工作溫度	催化燃燒床的最佳工作溫度范圍在300-450℃，盡可能避免工作溫度高于600℃
5	催化劑中毒	禁止含有氯、硫、砷、磷、鉛等物質(zhì)的廢氣，禁止苯乙烯等易發(fā)生聚合反應(yīng)物質(zhì)、樹脂、高沸點(diǎn)物質(zhì)的廢氣

活性炭+催化燃燒治理工藝簡介及注意事項(xiàng)

活性炭+催化燃燒治理工藝由預(yù)處理+活性炭+催化燃燒組成，催化燃燒脫附又分為在線脫附與離線脫附。

在線脫附:設(shè)有N+1的活性炭模塊，當(dāng)活性炭吸附飽和后，在系統(tǒng)開機(jī)運(yùn)行即活性炭主機(jī)吸附時(shí)，活性炭催化燃燒通過閥門切換，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對各活性炭模塊進(jìn)行逐一脫附，即實(shí)現(xiàn)活性炭的在線脫附，保證生產(chǎn)的連續(xù)運(yùn)行。

離線脫附:當(dāng)活性炭吸附飽和后，在系統(tǒng)停機(jī)即活性炭主機(jī)停止吸附時(shí)，催化燃燒通過閥門切換，實(shí)現(xiàn)對各活性炭模塊進(jìn)行逐一脫附，即實(shí)現(xiàn)活性炭的離線脫附。脫附時(shí)為防止起火等意外情況發(fā)生，一般采用水噴淋滅火或氮?dú)鉁缁鸢踩Ｗo(hù)，或者兩者組合同時(shí)使用，大多數(shù)廠家只采用水噴淋滅火。

活性炭+催化燃燒治理工藝原理圖

活性炭+催化燃燒治理工藝注意事項(xiàng)

序號	影響因素	備注說明
1	吸附溫度	進(jìn)入活性炭吸附裝置的廢氣溫度宜低于40℃
2	吸附濕度	活性炭具有很強(qiáng)的吸水能力，吸附廢氣濕度不宜超過70%
3	再生溫度	采用熱氣流再生活性炭時(shí)，再生溫度不宜超過120℃，采用水蒸氣再生時(shí)，水蒸氣溫度不宜超過140℃
4	工作溫度	催化燃燒床的最佳工作溫度范圍在300-450℃，盡可能避免工作溫度高于600℃
5	吸附顆粒物	《吸附法工業(yè)有機(jī)廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范》-HJ2026-2013中要求，進(jìn)入吸附設(shè)備的廢氣含塵量宜低于1mg/m3
6	截面流速	蜂窩炭吸附時(shí)，截面流速宜低于1.2m/s;顆粒炭吸附時(shí)，截面流速宜低于0.6m/s; 纖維炭吸附時(shí)，截面流速宜低于0.15m/s
7	不宜采用活性炭吸附的物質(zhì)	醛酮類有機(jī)物，含硫、胺類有機(jī)物，丙烯酸酯、丙烯腈等易聚物