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【废气】小风量高浓度VOCs废气治理
发布时间:2020-08-24 12:36

  通过一个工程实例介绍了催化燃烧技术在小风量高浓度方面的有效应用,并说明其特点以及注意事项。

  VOCs(VolatileOrganicCompounds)是指沸点在50℃~260℃,室温下饱和蒸气压超过133.3Pa的易挥发性有机化合物[1]。主要来自涂装、印刷、家电、电线电机制造、绝缘材料、造漆等行业在生产过程中排放的污染物。其废气净化处理已愈来愈引起人们的重视。VOCs废气的排放随生产行业、工业条件的不同,其组成、浓度也各不相同,因此对其治理技术的选用取决于各行业有机污染物的性质、浓度、净化要求及经济性等因素。对VOCs废气的常规处理方法有吸收法、吸附法、膜分离法、冷凝法、燃烧法、生物法、脉冲电晕法和高级氧化法等[2]。而对于小风量(<5000m3/h)、高浓度(2000~8000mg/m3)且排放稳定的有机废气来说,目前最成熟、最彻底的治理技术是直接燃烧法和催化燃烧法。直接燃烧法亦称为热力氧化法或热力燃烧法,是利用石油气或柴油等辅助燃料燃烧放出的热量,使有机废气在500℃~800℃和停留时间为0.3~0.5s的条件下直接燃烧而转变为无害的H2O和CO2。但因采用该方法的起燃温度高,对设备材质要求也相对较高,而且需要添加辅助燃料加热,能耗大、运行费用高,因此在实际应用中受到限制。催化燃烧法是目前世界上有机废气处理技术研究领域中最为活跃的一个方法[2],其工作原理是在铂(Pt)、钯(Pd)等贵金属催化剂的作用下,使废气中的有机污染物在较低的温度下(通常为220℃~300℃)和较短的反应时间内(0.05~0.2s)转化成无害的H2O和CO2气体。其反应方程式如下:

  与直接燃烧法相比,催化燃烧法由于温度降低,允许使用标准材料(如Q235-A)来代替昂贵的特殊材料,因此可大大降低设备费用,同时由于起燃温度降低,可节约预热能量,减少运行操作费用。

  2催化燃烧废气治理技术催化燃烧废气治理系统主要由阻火器、热交换器、加热室、催化床、引风机、电控柜及安全报警装置等组成。以广东某烘漆废气治理工程为例:广东某精密制造有限公司是一家中日合资大型企业,专业生产空调、电冰箱使用的制冷压缩机。在加工过程中,外壳等部件经电泳浸漆后入烘房烘干,烘房在工作时溶剂蒸气不断挥发,为保证其溶剂蒸气浓度处在安全范围内,必须进行排风,并补充部分新鲜空气,排出的废气中含有浓度高的有机溶剂,通常为苯、甲苯、二甲苯等有害物质,因而必须经处理后方可排入大气。该企业的废气排放量为3000m3/h,入口废气浓度为3000~4000mg/m3。采用催化燃烧净化工艺处理,可取得显著效果。废气治理工艺流程如下图所示。

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