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VOC處理辦法二

 文章更新時間:2020-10-21    點擊量:745

消除技術

(1)熱氧化

熱氧化系統(tǒng)就是火焰氧化器,通過燃燒來消除有機物的,其操作溫度高達700℃-1,000℃。這樣不可避免地具有高的燃料費用,為降低燃料費用,需要回收離開氧化器的排放氣中的熱量。回收熱量有兩種方式,傳統(tǒng)的間壁式換熱和新的非穩(wěn)態(tài)蓄熱換熱技術。

間壁式熱氧化是用列管或板式間壁換熱器來捕獲凈化排放氣的熱量,它可以回收40%-70%的熱能,并用回收的熱量來預熱進入氧化系統(tǒng)的有機廢氣。預熱后的廢氣再通過火焰來達到氧化溫度,進行凈化,間壁換熱的缺點是熱回收效率不高。

蓄熱式熱氧化(簡稱RTO)回收熱量采用一種新的非穩(wěn)態(tài)熱傳遞方式。主要原理是:有機廢氣和凈化后的排放氣交替循環(huán),通過多次不斷地改變流向,來較大限度地捕獲熱量,蓄熱系統(tǒng)提供了*的熱能回收。

在某個循環(huán)周期內,含VOC的有機廢氣進入RTO系統(tǒng),首先進入耐火蓄熱床層1(該床層已被前一個循環(huán)的凈化氣加熱),廢氣從床層1吸收熱能使溫度升高,然 后進入氧化室;VOC在氧化室內被氧化成CO2和H2O,廢氣得到凈化;氧化后的高溫凈化氣離開燃燒室,進入另一個冷的蓄熱床層2,該床從凈化排放氣中吸 收熱量,并儲存起來(用來預熱下一個循環(huán)的進入系統(tǒng)的有機廢氣),并使凈化排放氣的溫度降低。此過程進行到一定時間,氣體流動方向被逆轉、有機廢氣從床層 2進入系統(tǒng)。此循環(huán)不斷地吸收和放出熱量,作為熱阱的蓄熱床也不斷地以進口和出口的操作方式改變,產生了高效熱能回收,熱回收率可高達95%,VOC的消 除率可達99%。

(2)催化燃燒

催化燃燒是一種類似熱氧化的方式來處理VOC的,它凈化有機物是用鉑、鈀等貴金屬催化劑及過渡金屬氧化物催化劑來代替火焰,操作溫度較熱氧化低一半,通常為 250℃-500℃。由于溫度降低,允許使用標準材料來代替昂貴的特殊材料,大大地降低設備費用和操作費用。與熱氧化相似,系統(tǒng)仍可分為間壁式和蓄熱式兩 類熱量回收方式。

間壁式催化燃燒是在催化床后設一個換熱器,該換熱器在降低排放氣溫度的同時,也預熱含VOC的有機廢氣,其熱回收達60%-75%。該類氧化器早已用于工業(yè)過程。

蓄熱催化燃燒(簡稱為RCO)是一種新的催化技術。它具有RTO高效回收能量的特點和催化反應的低溫操作及能量有效性的優(yōu)點,將催化劑置于蓄熱材料的頂部,來使凈化達到優(yōu),其熱回收率高達95%-98%。

RCO系統(tǒng)性能的關鍵是使用的催化劑,浸漬在鞍狀或是蜂窩狀陶瓷上的貴金屬或過渡金屬催化劑,允許氧化發(fā)生在RTO系統(tǒng)溫度的一半,既降低了燃料消耗,又降低了設備造價。

現(xiàn)在,有的國家已經開始使用RCO技術進行有機廢氣的消除處理,很多RTO設備已開始轉變成RCO,這樣可以削減操作費用達33%-75%,并增加排放氣流量達20%-40%。

(3)集成技術(炭吸附+催化氧化)

對于大流量、低濃度的有機廢氣,單一使用上述方法處理費用太高,不經濟。利用炭吸附具有處理低濃度和大氣量的優(yōu)勢,先用活性炭捕獲廢氣中的有機物,然后用小 得多流量的熱空氣來脫附,這樣可使VOC富集10-15倍,大大地減少了處理廢氣的體積,使后處理設備的規(guī)模也大幅度地降低。把濃縮后的氣體送到催化燃燒 裝置中,利用催化燃燒適于處理較高濃度的特點來消除VOC。催化燃燒放出的熱量可以通過間壁換熱器,來預熱進入炭吸附床的脫附氣,降低系統(tǒng)的能量需要量。

該技術利用炭吸附處理低濃度和大氣量的持點,又利用催化床處理適中流量、高濃度的優(yōu)勢,形成一種非常有效的集成技術。國內也已開始利用此技術,用于噴漆、印刷和制鞋等排放大流量、低濃度有機廢氣行業(yè)的治理。

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