关于催化燃烧技术

1、催化燃烧相比传统的火焰燃烧的优点：

（1）无火焰燃烧，安全性好，净化效果好（净化率大于95%），适于高浓度VOCs的处理。

（2）对废气浓度、氧气浓度也无限制，能将热力燃烧不能处理的、浓度低的VOCs充分燃烧。

（3）起燃温度低，且燃烧时用于预热消耗的功率仅为直接燃烧的40％～60％，能耗少，运转费用低。

（4）高温燃烧过程中不会产生NOx，可限制含氮化合物（RNH）的氧化，无二次污染。

（5）燃烧缓慢，操作管理方便。

（6）适用范围广，几乎能处理所有烃类和恶臭气体等成分复杂的有机废气。

2、催化燃烧技术应用的常见问题及措施：

（1）工艺条件要求严格，废气不应含催化剂毒物或影响其寿命和净化效率的尘粒、雾滴。采用催化燃烧技术须对有机废气进行前处理。

（2）为防止催化剂，不适用于燃烧过程中产生大量硫氧化物和氮氧化物废气的处理。

（3）催化燃烧装置使用时，VOCs处理前后的温度差（DT）反映了催化燃烧的性能，催化燃烧设备维修，如果完全燃烧，那么DT与VOCs的浓度成正比。若DT过大，在催化前应新风稀释；若DT过低，可能是VOCs浓度太低，或者催化效果差。

（4）当催化性能下降时，应提高VOCs处理前温度，催化燃烧设备安装，或者催化剂高温再生（400℃以上）；若对催化剂的活性分析正常，则应考虑设备问题。

一、催化燃烧净化有机废气

喷漆废气净化处理方法，目前比较广泛使用的有液体吸收法、直接燃烧法、催化燃烧法和活性炭吸附等四种不同的方法。活性炭吸附法净化率可达95％以上，若无再生装置，则运行费用太高；液体吸收法净化率只有60％~80％，这种方法实际应用存在吸收效率不高、油雾夹带现象，一般难以达到国家排放标准，而且存在着二次污染问题；催化燃烧法净化率也可达95％，但适合于处理高浓度、 小风量且废气温度较高的有机废气，而喷漆废气中的“三苯”浓度一般低于 300mg／m3，因此采用催化燃烧法处理也不合适。目前大部分工厂在处理喷漆废气时采用水帘洗涤装置或颗粒炭吸附法，水帘洗涤法处理后的喷漆废气一般达不到《大气污染物排放标准》GB16297－96中的标准。颗粒炭吸附法一般未采取再生措施，设施运行一定时间后需更换新炭，因此运行成本较高。

针对喷漆废气的特点和结合企业现状，催化燃烧设备生产厂家，现采取吸附－催化燃烧法来处理 “三苯”等有机废气比较合理，由于喷漆废气经水幕机洗涤后仍具有粘性并含有一定的水分，因此在吸附床前应增加预处理部分以除去漆物颗粒和水分。

二、工艺流程

设备原理：

当废气通过吸附介质时，其中的即被阻留下来，从而得到净化处理，催化燃烧设备，净化后通过风机排空。当吸附体吸附饱和后，从外界加给吸附体系热能，分子便从吸附体系中争脱出来，使吸附介质得到再生。

当蜂窝状蜂窝活性炭在吸附至浓缩到饱和定量值时，从吸附体中自动转换 1 个室为脱附室，自动循环转换吸附、脱附。脱附时，脱附气体在热交换器的作用下，使蜂窝活性炭碳室进行脱附，再经热交换器后进入脱附设备，将温度升至 350℃左右，燃烧后的气体再进入热交换器，与脱附出的气体进行热交换，对脱附气体进行预加热，加热进气。

脱附下来的有机废气经阻火器并经主进风阀/旁通阀切换调节进入热交换器，通过热交换器的换热，使温度较低的有机废气加热到起燃温度。然后升温后的有机废气进入氧化反应床，生成 H2O 和 CO2，使气体温度上升，再经热交换器换热，预热脱附废气使温度升高，并且高温气体降低，后经排风机排放。

系统启动时，首先由电加热管对脱附设备进行加热达到设定预热温度时，自动开启引风机，主进阀开启一定量（设定值），当氧化反应达到氧化起燃温度时，通过控制器使主进阀逐渐开启，旁路阀逐渐关闭。刚开始通过主进阀的风量是比较小的，大部分由旁通阀自然排出。随着废气反应热的不断产生和热交换器的换热，以及电加热器的加热，使预热空气温度逐渐达到设计的催化起燃温度。因此电加热功率逐渐减小直至完全停止，达到正常运行状态。

主要反应方程式：

CnH2m (n m/2) O2                     nCO2 mH2O Heat

设备适用范围：

催化燃烧几乎可以处理所有的烃类有机废气及恶臭气体。对于有机化工、涂料、绝缘材料等行业排放的低浓度、多成分、无回收价值的废气，采用吸附-催化燃烧法的处理效果更好。

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