噴漆有機(jī)廢氣催化燃燒凈化處理

發(fā)布時(shí)間：2020-07-28 09:12:39

　　催化燃燒是典型的氣—固相催化反應(yīng)，它在催化劑的作用下降低反應(yīng)的活化能，使其在較低的起燃溫度250～350℃下進(jìn)行無焰燃燒，在固體催化劑表面有機(jī)物質(zhì)發(fā)生氧化，同時(shí)產(chǎn)生CO2 和H2O，并放出大量的熱量，因其氧化反應(yīng)溫度低，所以大大地抑制了空氣中的N2形成高溫NOx。而且由于催化劑有選擇性催化作用，有可能限制燃料中含氮化合物的氧化過程，使其多數(shù)形成分子氮。

　　有機(jī)廢氣的凈化處理

　　經(jīng)去除漆霧處理后的噴涂廢氣主要含有揮發(fā)性有機(jī)物，其處理技術(shù)包括傳統(tǒng)凈化技術(shù)、新型凈化技術(shù)和復(fù)合型凈化技術(shù)。燃燒法是將噴漆廢氣中的有機(jī)物燃燒氧化，轉(zhuǎn)換成CO2 和H2O 無害物質(zhì)達(dá)到廢氣凈化目的。燃燒法可分為直接燃燒法、熱力燃燒法、催化燃燒法、蓄熱燃燒法等類型。

　　1、直接燃燒法。高濃度可燃有機(jī)廢氣宜采用直接燃燒法。直接燃燒法需要足夠高溫度，并保證燃燒空間內(nèi)擁有足夠氧氣。若氧氣量不足則燃燒不完全;若氧氣量過多，會使可燃物濃度不在著火界限范圍內(nèi)導(dǎo)致不完全燃燒。為防止氣體爆炸，一般在鍋爐或敞開的燃燒器中燃燒廢氣，燃燒溫度大于1100℃;但當(dāng)燃燒不完全時(shí)，會導(dǎo)致一些污染物和煙塵排放到大氣中，同時(shí)燃燒的熱能無法回收，造成燃料能量損失。

　　2、熱力燃燒法。低濃度可燃有機(jī)廢氣可采用熱力燃燒法處理。濃度低可燃性物質(zhì)導(dǎo)致在燃燒過程中不足以釋放支持整個(gè)燃燒過程所需的能量，因此需加輔助燃料作為助燃?xì)怏w，通過燃燒助燃?xì)怏w提高熱量，使廢氣達(dá)到反應(yīng)溫度并充分燃燒，熱力燃燒法溫度一般在500～900℃范圍內(nèi)，低于直接燃燒法溫度。如圖所示。

　　3、催化燃燒法。催化燃燒法被視為處理VOCs 的一種高效技術(shù)，在催化劑作用下VOCs 可在較低溫度下(通常為200～400℃)氧化生成無污染的CO2 和H2O。催化燃燒法無二次污染，工藝操作簡單，安全性高，起燃溫度低;但催化劑性能優(yōu)劣決定VOCs 凈化效果，因此，高性能催化劑選擇和研究開發(fā)是高效新型催化燃燒法，處理高濃度、小風(fēng)量有機(jī)廢氣可采用催化燃燒法，但噴漆廢氣風(fēng)量大、VOCs 濃度一般低于300mg/m3，不太適合處理噴漆廢氣。

　　4、蓄熱燃燒法。當(dāng)有機(jī)廢氣濃度不高時(shí)，常規(guī)的熱力燃燒和催化燃燒不足以維持自燃，需要額外補(bǔ)充大量熱能，因此宜采用蓄熱燃燒。目前應(yīng)用的蓄熱燃燒器分兩種：蓄熱式熱力燃燒反應(yīng)器(RTO)和蓄熱式催化燃燒反應(yīng)器(RCO)。對于RTO 裝置，一般由蓄熱式換熱器、熱力燃燒室和切換閥門組成，常見的基本形式有二室、三室和多室RTO。二室RTO在進(jìn)行閥門切換過程中會發(fā)生管道殘留有機(jī)廢氣同凈化后的廢氣一同排放問題，導(dǎo)致在凈化周期內(nèi)有一半以上時(shí)間內(nèi)無法實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，凈化效率低于80%;三室RTO 在二室RTO 的基礎(chǔ)上增加了沖洗室，解決了廢氣未處理就排出問題，但閥門過多很難實(shí)現(xiàn)同步切換，使未處理廢氣同凈化氣體混合，無法實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放;對于多室RTO 亦是如此。RCO 裝置一般由蓄熱催化爐和旋轉(zhuǎn)換向閥組成，蓄熱催化爐內(nèi)分隔成多個(gè)蓄熱催化室，有機(jī)廢氣通過旋轉(zhuǎn)換向閥的進(jìn)氣口進(jìn)入蓄熱催化室中加熱，待氣體溫度達(dá)到200～500℃后通過另一個(gè)蓄熱催化室，在催化劑作用下得到凈化并釋放熱量，凈化后的高溫氣體被蓄熱體吸收能量并降低溫度，最后通過旋轉(zhuǎn)換向閥的排氣口排出，蓄熱燃燒技術(shù)優(yōu)勢在于凈化效率高、無二次污染，同時(shí)實(shí)現(xiàn)能量回收，節(jié)約燃料，具有良好應(yīng)用前景。

　　選擇合適工藝治理噴漆廢氣污染很有必要，干式凈化漆霧過濾效率較低，應(yīng)用范圍較窄;濕式凈化前期設(shè)備投資較高，但性能穩(wěn)定、凈化效率高、運(yùn)行成本較低，大部分企業(yè)選用該方法。隨著科技不斷進(jìn)步和實(shí)驗(yàn)研究的不斷深入，噴漆廢氣治理由單一凈化工藝向多種工藝結(jié)合的方向發(fā)展，在發(fā)揮不同工藝優(yōu)勢的同時(shí)，也規(guī)避單一工藝的不足，最大程度提高噴漆廢氣的處理效率。

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