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15720490226熱破壞技術(shù)因?yàn)閷?duì)濃度較低的有機(jī)廢氣處理效果比較好,熱破壞法在處理低濃度廢氣領(lǐng)域,包括石油化工、印刷、人造革及電子元器件、烤漆和醫(yī)藥等得到了廣泛應(yīng)用。
熱破壞技術(shù)是針對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有毒、有害、不須回收的有機(jī)廢氣(VOCs),通過直接和輔助燃燒有機(jī)氣體的手段,或利用合適的催化劑使VOC發(fā)生分解反應(yīng),終達(dá)到降低有機(jī)物濃度,使其不再具有危害性的一種處理方法。
熱破壞技術(shù)原理和實(shí)施方法
熱氧化法是一種較徹底的處理方法。它的基本原理是VOC與O2發(fā)生氧化反應(yīng),生成CO2和H2O,類似化學(xué)上的燃燒反應(yīng),一般化學(xué)反應(yīng)方程式如下: aCxHyOz+bO2→cCO2+dH2O
由于VOC的濃度太低,所以反應(yīng)中不會(huì)產(chǎn)生可見的火焰,可以通過加熱使氧化反應(yīng)能夠順利進(jìn)行, 熱氧化法可分為三種:熱力燃燒式、間壁式和蓄熱式,主要區(qū)別在于熱量回收方式的不同。
熱破壞法石油化工廢氣治理工藝流程
待處理有機(jī)廢氣進(jìn)入蓄熱室1的陶瓷介質(zhì)層(該陶瓷介質(zhì)“貯存”了上一循環(huán)的熱量),陶瓷釋放熱量,溫度降低,而有機(jī)廢氣吸收熱量,溫度升高,廢氣離開蓄熱室后以較高的溫度進(jìn)入氧化室,此時(shí)廢氣溫度的高低取決于陶瓷體體積、廢氣流速和陶瓷體的幾何結(jié)構(gòu)。
在氧化室中,有機(jī)廢氣再由燃燒器加熱升溫z設(shè)定的氧化溫度760℃,使其中的VOC成分分解成二氧化碳和水。由于廢氣已在蓄熱室內(nèi)預(yù)熱,燃料耗量大為減少。氧化室有兩個(gè)作用:一是保證廢氣能達(dá)到設(shè)定的氧化溫度,二是保證有足夠的停留時(shí)間使廢氣中VOC充分氧化。 廢氣在氧化室中焚燒,成為凈化的高溫氣體后離開氧化室,進(jìn)入蓄熱室2(在前面的循環(huán)中已被冷卻),放熱降溫后排出,而蓄熱室2吸收大量熱量后升溫(用于下一個(gè)循環(huán)加熱廢氣)。凈化后的廢氣經(jīng)煙囪排入大氣,同時(shí)引小股凈化氣清掃蓄熱室3,排氣溫度比進(jìn)氣溫度高40℃左右。
循環(huán)完成后,進(jìn)氣與出氣閥門進(jìn)行一次切換,進(jìn)入下一個(gè)循環(huán),廢氣由蓄熱室2進(jìn)入,蓄熱室3排出;同時(shí)引回一部分凈化氣清掃蓄熱室1;周而復(fù)始,連續(xù)工作。
RTO的熱回收率已能達(dá)到95%以上。
熱破壞法主要分為兩種,即直接火焰燃燒和催化燃燒。
直接火焰燃燒對(duì)有機(jī)廢氣的熱處理效率相對(duì)較高,一般情況下可達(dá)到 99%。而催化燃燒指的是在催化床層的作用下,加快有機(jī)廢氣的化學(xué)反應(yīng)速度,這種方法比直接燃燒用時(shí)更少,現(xiàn)階段,使用較多的催化劑大都是貴金屬和貴金屬鹽,多以陶瓷作為催化劑載體。這兩類催化劑的催化效果比較好,技術(shù)也已經(jīng)相當(dāng)成熟,但是其價(jià)格卻比較高,所以處理成本也就較高。近年來(lái),非貴金屬催化劑研發(fā)已取得了比較大的進(jìn)展。
熱破壞法是目前應(yīng)用比較廣泛也是研究較多的有機(jī)廢氣治理方法,特別是對(duì)低濃度有機(jī)廢氣,有機(jī)化合物的熱破壞可分為直接火焰燃燒和催化燃燒凈化。
直接火焰燃燒是一種有機(jī)物在氣流中直接燃燒和輔助燃料燃燒的方法。多數(shù)情況下有機(jī)物濃度較低,不足以在沒有輔助燃料時(shí)燃燒。直接火焰燃燒在適當(dāng)溫度和保留時(shí)間條件下,可以達(dá)到99%的熱處理效率。
催化燃燒凈化的工作原理:
污染煙氣及其它有機(jī)廢氣通過管管送入高溫催化室,進(jìn)行催化快速氧化反應(yīng),高溫催化室通過調(diào)節(jié)熱源進(jìn)行加熱,并由溫度監(jiān)控裝置調(diào)節(jié)溫度,達(dá)到更佳的反應(yīng)溫度。催化氧化反應(yīng)所需的空氣,通過空氣調(diào)節(jié)進(jìn)口補(bǔ)充,并可調(diào)節(jié)進(jìn)氣量,達(dá)到反應(yīng)物—氧氣的基本平衡。污染煙氣及其它有機(jī)廢氣在凈化系統(tǒng)的催化作用下,轉(zhuǎn)變成CO2和H2O,達(dá)到GB9078-1996《工業(yè)爐窯大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)標(biāo)準(zhǔn),排放氣體無(wú)味感、無(wú)人體不適感。
由于有機(jī)廢氣中常出現(xiàn)雜質(zhì),很容易引起催化劑中毒,導(dǎo)致催化劑中毒的毒物(抑制劑主要有磷、鉛、鉍砷、錫、汞、亞鐵離子鋅、鹵素等。催化劑載體起到節(jié)省催化劑,增大催化劑有效面積,使催化劑具有一定機(jī)械強(qiáng)度,減少燒結(jié),提高催化活性和穩(wěn)定性的作用。能作為載體的材料主要有AL2O3、鐵釩、石棉、陶土、活性炭、金屬等,常用的是陶瓷載體一般制成網(wǎng)狀、球狀、柱狀、峰窩狀。另外近年來(lái)研究較多且成功的有絲光沸石等。
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