张家口WM视讯(中国)官方网站环保浚浚浚�？？？萍加邢薰� 
效劳热线：18032936300
效劳热线：18032936300
张司理：18032936300
张司理（装备）：18032308811
邮 箱：93052987@qq.com
地 址：河北省张家口市万全区清华佳苑底商第15栋1单位1-110
摘 要
先容了挥发性有机化合物（VOCs）废气处置惩罚用催化燃烧装置的结构与事情原理，，，，，，，，并团结装置的应用实例来对催化燃烧装备举行剖析与研究。。。。。。凭证现行相关大气标准的要求与现实工况，，，，，，，，对催化燃烧装置在废气处置惩罚历程中所体现的优势与尚需刷新之处举行了总结。。。。。。
挥发性有机化物（VOCs）是甲Ben、二甲Ben等通例烃类化合物，，，，，，，，硫氨有机化合物等[1]。。。。。。有机废气容易与大气中的氮氧化物反应天生 O3 并形成光化学烟雾，，，，，，，，会对人体康健爆发有害影响，，，，，，，，因此 VOCs 废气的处置惩罚受到了各国的高度重视，，，，，，，，蓬勃国jia近年陆续公布了相关的执法以限制 VOCs 的排放。。。。。。
2017年VOCs的排放量已凌驾3100 万 t [2]，，，，，，，，其泉源主要有牢靠源与移动源2 种。。。。。。移动源排放主要集中在汽车、汽船和飞机等以石油产品为燃料的交通工具的排放气。。。。。。牢靠源的种类许多，，，，，，，，主要为石油化工工艺历程和贮存装备等的倾轧物及种种使用有机溶剂的场合，，，，，，，，如喷漆、印刷、金属除油和脱脂、黏合剂、制药、塑料和橡胶加工等。。。。。。天下各地关于 VOCs废气的排放有着严酷的控制，，，，，，，，陆续宣布了新的VOCs 排放标准。。。。。。通例处置惩罚 VOCs 废气接纳前端接纳手艺或后端氧化剖析2种方法，，，，，，，，前者接纳物理要领，，，，，，，，在—定温度与压力下，，，，，，，，通过冷凝、吸收剂、吸附剂或具有选择性的膜对VOCs举行疏散；；；；；；而氧化剖析手艺则是通过生化法，，，，，，，，使用光、热、催化剂或微生物对VOCs举行氧化剖析，，，，，，，，并天生CO2与H2O。。。。。。氧化剖析VOCs的要领一样平常有直接燃烧法、蓄热式燃烧法、催化燃烧法等。。。。。。其中，，，，，，，，催化燃烧法的原理是通过使加热至—定温度的 VOCs废气与装置内的贵金属催化剂举行接触并爆发催化氧化反应，，，，，，，，将有机物氧化天生没害的 CO2与H2O，，，，，，，，抵达除去VOCs目的的一种装备与工艺。。。。。。
1 催化燃烧装置先容
催化燃烧装置是一种通过氧化催化剂对加热至—定温度的废气催化氧化，，，，，，，，使其天生没害的 CO2 与 H2O 的工艺装备。。。。。。与古板蓄热燃烧、直燃式热氧化炉相比，，，，，，，，具有热耗低、处置惩罚效率高（≥95%）的特点。。。。。。常用的催化燃烧装置凭证氧化催化剂的佳事情温度（250~400 ℃），，，，，，，，可实现低温氧化废气中的 VOCs，，，，，，，，并大大节约处置惩罚废气的运行本钱。。。。。。
1.1 催化燃烧装置原理
催化燃烧装置的结构及处置惩罚流程如图 1 所示。。。。。。含 VOCs 废气进入装置入口，，，，，，，，经由滤器过滤后进入换热器室举行热交流，，，，，，，，再进入燃烧器室对废气举行预加热（燃烧用氧气为废气中所含有的空气，，，，，，，，也可通过旁路风阀增补空气），，，，，，，，待加热至 350 ℃后由送风机将预热气体抽至催化剂室举行催化氧化。。。。。。由于部分废气中含有硫、硅、磷等元素，，，，，，，，会使贵金属催化剂中毒，，，，，，，，因此预加热后的废气在进入催化剂室前需举行预处置惩罚。。。。。。当处置惩罚后的废气进入催化剂室并与氧化催化剂接触时，，，，，，，，催化剂将废气中的 VOCs 氧化剖析成CO2 和 H2O。。。。。。处置惩罚后的没害气体将被送入一次换热器，，，，，，，，与从入口来的废气举行热交流，，，，，，，，抵达节约热源的目的。。。。。。风机接纳耐高温型号，，，，，，，，安排于装备本体下游部分，，，，，，，，目的在于使上游路径形成负压，，，，，，，，避免气体走漏。。。。。。装置排气口预设取样孔，，，，，，，，用于对处置惩罚后的废气举行因素检测。。。。。。
1.2 催化燃烧装置清静性预防
由于催化燃烧装置在燃烧室中接纳明火对废气举行预热，，，，，，，，因此需思量废气的相关清静步伐：
（1）废气中 VOCs 含量需控制在 LEL（爆炸下限）的 25%以下，，，，，，，，以避免爆炸或火灾。。。。。。
（2）回火控制：为避免回火，，，，，，，，在设计管道尺寸时应使废气的低流速始终大于回迅速度，，，，，，，，或在前期管道主路设置减压阀，，，，，，，，使进气压力始终高于下游气体压力。。。。。。
（3）其他清静步伐：接纳回火避免器、稀释空气等要领。。。。。。
（4）设置轻故障或重故障报警及清静联锁控制系统，，，，，，，，当有回火情形爆发时，，，，，，，，蜂鸣器将发出警报指示。。。。。。
1.3 催化燃烧装置的优弱点
催化燃烧废气处置惩罚手艺是 20 世纪 40 年月末泛起的。。。。。。从 1949 年美国研制出天下上第—套催化燃烧装置到现在，，，，，，，，该手艺已普遍地应用于油漆、橡胶、塑料、树脂、皮革、食物和铸造等领域，，，，，，，，也用于汽车尾气净化等方面。。。。。。中国在 1973 年最先将催化燃烧法用于治理漆包线烘干炉倾轧的有机废气，，，，，，，，随后又在绝缘质料、印刷工业等方面举行了研究，，，，，，，，使催化燃烧法获得了普遍的应用。。。。。。经由多年来的生长与改良，，，，，，，，催化燃烧装置具有其特有的优势：
（1） 可处置惩罚绝大大都VOCs 废气；；；；；；
（2）可将有机化合物氧化剖析成没有毒没有害的 CO2 气体与 H2O；；；；；；
（3）剖析效率高达 95%以上，，，，，，，，无需作后续处置惩罚；；；；；；
（4）可在低温（200~400 ℃）下对 VOCs 举行剖析，，，，，，，，燃料消耗量低（节能）；；；；；；
（5）催化剂使用寿命长，，，，，，，，可凭证入口吻体的风量与 VOCs含量推断催化剂的使用时间，，，，，，，，且催化剂可举行再生使用；；；；；；
（6）装备内为负压结构（风机设置在装备内手下游），，，，，，，，可有用避免臭气渗漏；；；；；；
（7）具有高度清静性，，，，，，，，能在低温下举行反应，，，，，，，，无粉尘爆炸的危险；；；；；；
（8）处置惩罚效率在 99%以上（除臭）。。。。。。
催化燃烧装置的弱点：
（1）关于较大风量且低VOCs 质量浓度废气而言，，，，，，，，处置惩罚用度相对过高，，，，，，，，可协同沸石滚轮浓缩装备举行废气浓缩后再作催化氧化处置惩罚；；；；；；
（2）用于处置惩罚 VOCs 的氧化用催化剂当遇见硫、磷、硅等物质时会爆发催化剂中毒征象，，，，，，，，因此需要设置预处置惩罚办法。。。。。。
1.4 催化燃烧装置运行参数
催化氧化妆置的巨细由大处置惩罚风量来决议，，，，，，，，一样平常大处置惩罚风量可抵达 30 000 m3/h（标准状态下，，，，，，，，下同），，，，，，，，凭证处置惩罚废气中 VOCs 的质量浓度与因素对催化剂种类与用量举行选择。。。。。。由于催化剂氧化处置惩罚的合适温度在 350 ℃左右，，，，，，，，因此需通过燃烧室对废气举行预加热。。。。。。为避免温度过高或过低导致工况温度异常，，，，，，，，可将热电偶信号运送至可编程逻辑控制器（PLC）控制盘面板以便于监测与读数，，，，，，，，并设置温度警报以防高温下催化剂烧焦或低温下催化剂处置惩罚活性过低的征象爆发。。。。。。燃烧器用加热燃料通常接纳液化自然气（LＮG）或液化石油气（LPG），，，，，，，，若是部分厂区因消防缘故原由无上述燃料供应，，，，，，，，也可接纳电加热的方法举行废气加热。。。。。。凭证燃料差别热值与所处置惩罚废气的风量巨细、入口温度等参数举行热量衡算，，，，，，，，确认燃气的用量。。。。。。由于所处置惩罚的废气中含有 VOCs 因素，，，，，，，，其自己在燃烧历程中也能提供—定的热量，，，，，，，，履历上以为当 VOCs 质量浓度抵达 2 000 mg/m3 左右时所爆发的热量可以知足燃气外加的热能需求。。。。。。该部分热量须思量在热量衡算中，，，，，，，，以免温度过高导致催化剂被销毁的征象爆发。。。。。。综上所述，，，，，，，，废气流量、燃气流量、入口出口温度及燃烧室温度均为须要监控的运行参数。。。。。。
1.5 催化剂选择与使用
催化燃烧装置接纳的氧化催化剂多为铂（Pt）贵金属型质料，，，，，，，，其佳使用温度在 350 ℃左右，，，，，，，，形状大多为粉末状或蜂窝状。。。。。。一样平常催化剂的使用限期在 5年左右，，，，，，，，这需要凭证待处置惩罚气体的浓度与因素而定。。。。。。浚浚浚�？？？啥缘执锸褂媚晗薜拇呋辆傩性偕χ贸头＃�，，，，，，再生后的催化剂可循环使用。。。。。。别的，，，，，，，，在选择氧化催化剂前需要对处置惩罚废气的风量、组分与浓度举行相关确认。。。。。。组分决议氧化催化剂的种类，，，，，，，，风量与浓度决议催化剂的用量。。。。。。通常每种催化剂均有响应的空速比（SV），，，，，，，，可凭证相关数据推算出触媒的大致用量，，，，，，，，盘算公式见式（1）。。。。。。
其中：v 为催化剂空速，，，，，，，，h-1；；；；；；Q 为处置惩罚废宇量，，，，，，，，m3/h；；；；；；Vc为催化剂用量，，，，，，，，m3。。。。。。
例如：某蜂窝状催化剂的 SV 值为 35 000 h-1（查表），，，，，，，，风量为 4 200 m3/h，，，，，，，，则可算出催化剂用量约为 0.12 m3。。。。。。
1.6 处置惩罚效率
催化燃烧处置惩罚装置的效率在适合温度（350℃左右）下可抵达 95%以上，，，，，，，，入口废气的浓度差别处置惩罚效率有所差别，，，，，，，，浓度越高处置惩罚效率越高[3]。。。。。。影响处置惩罚效率的因素包括：（1）催化剂中毒（含有硫、磷、硅等的化合物）；；；；；；（2）温度过低，，，，，，，，催化剂活性缺乏。。。。。。
当处置惩罚废气中含有容易使催化剂中毒的物质时，，，，，，，，可在催化剂室前设置前处置惩罚装备，，，，，，，，即增添前处置惩罚催化剂。。。。。。工程中常接纳蜂窝状的陶瓷类前处置惩罚剂往复除硫等物质。。。。。。同样，，，，，，，，废气的组成差别，，，，，，，，前处置惩罚剂的选择也差别。。。。。。别的，，，，，，，，当温度过低时，，，，，，，，氧化催化剂对废气中 VOCs 的氧化效率会大幅削弱，，，，，，，，因此需要在装置中设置热电偶及传感器，，，，，，，，使即时温度能实时显示在 PLC 盘柜显示屏中，，，，，，，，并设置低温轻故障警报，，，，，，，，当温度过低时自动点燃燃烧加热器举行升温。。。。。。
2 催化燃烧装置应用案例与效果剖析
催化燃烧装置接纳催化剂对废气中的 VOCs 物质举行催化氧化，，，，，，，，并形成没毒没害的 CO2 与 H2O。。。。。。由于其处置惩罚效率高及操作、维护利便，，，，，，，，已在化工、制药、食物等领域普遍运用。。。。。。
2.1 催化氧化妆置应用实例
现在我国各省接纳的 VOCs 测试标准主要为天津地biao，，，，，，，，即 DB 12/524—2014《工业企业挥发性有机物排放控制标准》，，，，，，，，测试要领接纳 HJ 734—2014《牢靠污染源废气挥发性有机物的测定 固相吸附 - 热脱附 / 气相色谱 - 质谱法》；；；；；；相比于先前通过非甲烷总烃（ＮＭHC）来对废气处置惩罚质量举行评价，，，，，，，，天津地biao重dian对苯、甲BEN、二甲Ben与 VOCs（24 项）指标举行测试。。。。。。VOCs 测试要领 HJ 734—2014 中主要挥发性有机物的测试内容为：丙TONG、异丙醇、正己烷、乙酸乙酯、苯六甲基二硅氧烷、3- 戊酮、正庚烷、甲Ben、环戊酮、乳酸乙酯、乙酸丁酯（醋酸丁酯）、丙二醇单甲醚乙酸酯 、乙苯、对 / 间二甲Ben、 2- 庚酮、苯乙烯、邻二甲Ben、苯甲醚、苯甲醛、1- 癸烯、2- 壬酮、1- 十二烯等。。。。。。
表 1 为某绕组线行业生产线所排放的废气未经处置惩罚时（装置入口处）及经由催化燃烧装置处置惩罚后出口吻体各因素质量浓度的比照数据，，，，，，，，装置处置惩罚风量为 15 000 m3/h，，，，，，，，入口废气温度为常温状态，，，，，，，，检测要领接纳 HJ 734—2014。。。。。。
2.2 效果剖析
凭证对出口废气因素与质量浓度的检测得知，，，，，，，，废气中的苯及 VOCs24 项测试效果均切合标准要求（印刷行业 50 mg/m3 以下），，，，，，，，催化燃烧装置的 VOCs 处置惩罚效率高达 99.2%，，，，，，，，知足国jia大气污染治理相关文件中催化燃烧装置处置惩罚效率大于95%的要求。。。。。。
3 结语
催化燃烧装置具有 VOCs 去除效率高、能耗低、自动化操作利便等特点，，，，，，，，现已被普遍应用于种种行业。。。。。。现在在我国，，，，，，，，相关于古板吸附手艺与生化手艺等VOCs 处置惩罚要领，，，，，，，，催化燃烧工艺市场的占有率凌驾22%，，，，，，，，其在外洋市场占有率高达 29%，，，，，，，，显示出其日益成熟并且被市场普遍接受的趋势[4]。。。。。。催化燃烧装置适合处置惩罚中小风量（800~30 000 m3/h）废气，，，，，，，，在风量较大、VOCs 质量浓度过低的情形下，，，，，，，，可接纳上游装置沸石转轮对气体举行浓缩，，，，，，，，下游使用催化燃烧装置举行氧化处置惩罚的协同要领举行处置惩罚。。。。。。总体来说，，，，，，，，催化燃烧装置与工艺是一种经济利便的 VOCs 废气处置惩罚方法。。。。。。
