吉林催化燃燒設備的行業須知

VOCs 治理有較多措施， 其治理方法包括源頭減量、中間控制和末端處理等。目前，我國以末端治理為主。

末端治理技術一般分為破壞性處理和回收性處理，破壞性處理主要包括催化燃燒法和焚燒處理法，回收性處理包括吸收法、冷凝法、吸附法和膜分離法等。回收性處理因其技術手段還不成熟，成本較高，目前沒有大規模應用。焚燒法是直接將 VOCs 通入焚燒爐中，在爐內充分燃燒，產生二氧化碳和水。該方法成本較低，運用范圍較廣，技術線路也比較成熟。催化燃燒法是在廢氣燃燒的時候加入某種催化劑，降低 VOCs 的燃點, 使 VOCs 能夠充分燃燒，最終生成二氧化碳和水，實現直排。當前常用催化劑種類有 Cu、Fe、Ti 等非與 Pd、Au、Pt等兩大類。焚燒處理法和催化燃燒法在 VOCs 治理中占據核心地位，因其分解氧化徹底、治理效率高而得到廣泛應用，其中催化燃燒法因無明火、節能、氧化溫度低而得到廣泛應用。催化燃燒是一種涉及氣—固兩相的化學反應，其本質機理為在有活性氧參與的條件下發生的深度氧化反應。在反應過程中，加入催化劑可以顯著降低反應所需的活化能，VOCs 富集在催化劑表面，在較低燃燒溫度下發生無焰燃燒，最終分解為二氧化碳和水，同時釋放出大量的熱。其化學反應方程式如下：CnHm (n m/4) O2→ n CO2 m/2 H2O 能量在催化劑的作用下，VOCs 可以在較低溫度下充分燃燒，生成二氧化碳和水，去除率高達 90%。催化燃燒法具有能耗低、運行可靠穩定、無二次污染等突出優點，在歐美國家已得到廣泛推廣應用。在我國，催化燃燒法也是處理 VOCs 的主要手段，其應用比例約為 55%。目前，催化燃燒法已經成為處理 VOCs 的主流。

  催化燃燒是用催化劑使廢氣中可燃物質在較低溫度下氧化分解的凈化方法。所以，催化燃燒又稱為催化化學轉化。由于催化劑加速了氧化分解的歷程，大多數碳氫化合物在300~450℃的溫度時，通過催化劑就可以氧化完全。　　

  催化燃燒裝置主要由熱交換器、燃燒室、催化反應器、熱回收系統和凈化煙氣的排放煙囪等部分組成，如右圖所示。其凈化原理是：未凈化氣體在進入燃燒室以前，先經過熱交換器被預熱后送至燃燒室，在燃燒室內達到所要求的反應溫度，氧化反應在催化反應器中進行，凈化后煙氣經熱交換器釋放出部分熱量，再由煙囪排入大氣。　　

催化燃燒裝置設計時應考慮以下幾方面問題：　　

1、氣流和溫度均勻分布。要使通過催化劑表面的氣流和溫度分布均勻，并保證火焰不直接接觸催化劑表面，燃燒室必需具有足夠的長度和空間。催化燃燒裝置應具有良好的保溫效果。爐體一般用鋼結構的外殼內襯耐火材料，或用雙層夾墻結構。　　

2、便于清洗和更換。催化劑反應器一般應設計成裝卸方便的模屜結構，便于清洗和更換催化劑載體。　　

3、輔助燃料和助燃。催化燃燒一般采用作輔助燃料，也可用燃料油、電加熱等作輔助燃料。助燃一般用凈化后的氣體，如果凈化后的氣體不能作為助燃，則應引入空氣助燃。　　

4、較高的轉化速度。由于催化燃燒為不可逆的放熱反應，所以，無論反應進行到什么階段，都應在盡可能高的溫度下進行，以獲得較高的轉化速度。但操作溫度往往受某些條件的限制，如催化劑的耐熱溫度、高溫材料的獲得，熱能的供應，以及是否伴有副反應等。因而實際生產中應根據實際情況恰當地選擇。

有機廢氣處理工藝前處理系統，在有機廢氣處理中通常會有顆粒物、漆霧、重金屬、鹵素化合物等混合物。因此，在有機廢氣凈化之前應把這些混合物進行嚴格凈化，以免影響后級凈化效果。前處理通常選用前處理器，例如布袋除塵器、濾筒除塵器、旋風除塵器、水簾式凈化器、噴淋設備等配套凈化設備及附件。

有機廢氣通常是、有毒有害氣體，在設計有機廢氣處理工藝中安全要素為原則。所以揮發性有機物的濃度安全指標必需下限1/4值以下運行。有經驗的設計師會考慮到突發性濃度揮發。如生產商工藝配方投料失誤，生產線溫度或壓力參數異常等均要有應急控制和措施。尤其在化工行業，這個問題尤為重要。所以，選擇有豐富經驗的有機廢氣凈化廠家顯得尤為重要。電控及自控是有機廢氣治理工程系統的指揮部，所以電控原理設計要簡潔、可靠，電氣元件要安全、可靠，應有良好的工作環境。

VOCs催化燃燒裝置

國內外工程化應用的VOCs廢氣催化燃燒工藝主要有：蓄熱式催化燃燒、熱回收式催化燃燒、直燃式催化燃燒、吸附濃縮-催化燃燒四類。

燃燒技術是較為有效和徹底的VOCs治理技術；催化燃燒技術和高溫焚燒技術是為普遍的VOCs燃燒治理技術，也是目前VOCs治理較為有效和徹底的治理技術。

無論是熱力焚燒法還是催化燃燒法都需要將廢氣加熱到相應可燃的溫度。如果廢氣中有機物的濃度較高，廢氣燃燒后產生的熱量可以維持有機物分解所需要的反應溫度，采用燃燒法是一種經濟可行的方法。當廢氣中有機物濃度較低時，由于傳統的催化燃燒技術和高溫焚燒技術換熱效率低，需要大量耗能，治理設備運行費用較高。為了提高熱利用效率，降低設備的運行費用，近年來發展了蓄熱式熱力焚燒技術（RTO）和蓄熱式催化燃燒技術（RCO）。RTO和RCO技術換熱效率高，可以在VOCs較低濃度下使用，近年來得到了廣泛應用。

市場上的活性炭吸附濃縮催化燃燒廢氣處理設備可以說是魚龍混雜，不乏魚目混珠者，有的把低端的蜂窩活性炭裝進吸附箱，把低價格的催化劑裝進燃燒爐，該設備看起來像那么回事，但實際運行過程中質量就大打折扣，輕者耗電量低，運行費用超級高，嚴重者會造成廢氣凈化效率低，排放不達標甚至產生等嚴重后果，因此，在大家選擇催化燃燒的時候一定要擦亮雙眼，選擇有正規資質的廠家，不要貪便宜誤大事，終得不償失。