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催化燃烧工艺

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催化燃烧工艺

发布日期:2018-08-04 作者: 点击:


  有机废气是石油化工、轻工、塑料、印刷、涂料等行业排放的常见污染物,有机废气中常含有烃类化合物(芳烃、烷烃、烯烃)、含氧有机化合物(醇、酮、有机酸等)、含氮、硫、卤素及含磷有机化合物等。如对这些废气不加处理,直接排入大气将会对环境造成严重污染,危害人体健康。传统的有机废气净化方法包括吸附法、冷凝法和直接燃烧法等,这些方法常有易产生二次污染、能耗大、易受有机废气浓度和温度限制等缺点。而新兴的催化燃烧技术已由实验阶段走向工程实践,并逐渐应用于石油化工、农药、印刷、涂料、电线加工等行业。

 

 

催化燃烧的基本原理

催化燃烧是典型的气-固相催化反应,其实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化燃烧过程中,催化剂的作用是降低活化能,同时催化剂表面具有吸附作用,使反应物分子富集于表面提高了反应速率,加快了反应的进行。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下,发生无焰燃烧,并氧化分解为CO2和H2O,同时放出大量热能。

 

催化燃烧的特点

1起燃温度低,节省能源

有机废气催化燃烧与直接燃烧相比,具有起燃温度低,能耗也小的显著特点。在某些情况下,达到起燃温度后便无需外界供热。

 

2适用范围广

催化燃烧几乎可以处理所有的烃类有机废气及恶臭气体,即它适用于浓度范围广、成分复杂的各种有机废气处理。对于有机化工、涂料、绝缘材料等行业排放的低浓度、多成分,又没有回收价值的废气,采用吸附-催化燃烧法的处理效果更好。a

3处理效率高,无二次污染

用催化燃烧法处理有机废气,***终产物为无害的CO2和H2O(杂原子有机化合物还有其他燃烧产物),因此无二次污染问题。此外,由于温度低,能大量减少NOX的生成。

 

 

催化燃烧的经济性

影响催化燃烧法经济效益的主要因素有:催化剂性能和成本;废气中的有机物浓度;热量回收效率;经营管理和操作水平。催化燃烧虽然不能回收有用的产品,但可以回收利用催化燃烧的反应热,节省能源,降低处理成本,在经济上是合理可行的。

 

催化燃烧工艺流程

根据废气预热方式及富集方式,催化燃烧工艺流程可分为3种。

1 预热式

预热式是催化燃烧的***基本流程形式。有机废气温度在100℃以下,浓度也较低,热量不能自给,因此在进入反应器前需要在预热室加热升温,燃烧净化后气体在热交换器内与未处理废气进行热交换,以回收部分热量。该工艺通常采用煤气或电加热升温至催化反应所需的起燃温度。

 

2 自身热平衡式

当有机废气排出时温度较高(在300℃左右),高于起燃温度,且有机物含量较高,热交换器回收部分净化气体所产生的热量,在正常操作下能够维持热平衡,无需补充热量,通常只需要在催化燃烧反应器中设置电加热器供起燃时使用。

 

3 吸附-催化燃烧

当有机废气的流量大、浓度低、温度低,采用催化燃烧需耗大量燃料时,可先采用吸附手段将有机废气吸附于吸附剂上进行浓缩,然后通过热空气吹扫,使有机废气脱附出来成为浓缩了的高浓度有机废气(可浓缩10倍以上),再进行催化燃烧。此时,不需要补充热源,就可维持正常运行。

对于有机废气催化燃烧工艺的选择主要取决于:燃烧过程的放热量,即废气中可燃物的种类和浓度;起燃温度,即有机组分的性质及催化剂活性;热回收率等。当回收热量超过预热所需热量时,可实现自身热平衡运转,无需外界补充热源,这是***经济的。

实例:

五百强西门子丙烯酸、苯乙烯、顺酐、环氧树脂尾气吸收装置、工艺尾气治理;

五百强中海油丙烯酸树脂苯乙烯、醋酸乙酯、丁二烯、酮类、醇类化工尾气治理;

五百强华润合成树脂尾气治理、工艺尾气治理;

立邦集团涂料油漆化工尾气回收、工艺尾气治理;

全国***大玻璃钢厂、上市公司--天马集团不饱和树脂化工厂废气处理、工艺尾气治理;

等等;


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关键词:起燃温度低,节省能源,能耗小

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