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工业VOCs废气治理催化燃烧设备生产厂家哪家好?

文章出处:未知 人气:发表时间:2020-08-17
        随着环保标准及技术的提升,一个新的产品名词走进大家的视线:催化燃烧设备!那么什么事催化燃烧设备呢?具体分为哪几种?下面就让小编来给您介绍一下吧!今天我们要介绍的是活性炭吸附+电加热脱附(催化剂辅助)CO型催化燃烧设备!简单解释就是把大风量低浓度的有机废气浓缩为高浓度低风量后,再进行处理。产品请看下图↓(该设备为我公司喷漆房自用废气处理设备,欢迎实地考察)

 
       活性炭吸附+电加热脱附催化设备,可以简单分为三大部分;第一部分为预处理过滤部分,为折叠型多重过滤组织,可有效的将废气中的细微粉尘进行过滤(大量粉尘需加其他预处理设备);第二部分为活性炭箱吸附部分,废气通过活性炭吸附箱,其作用是收集并浓缩有机废气,将有害气体封锁在活性炭中,处理后的无害气体即可直接排放;那么活性炭吸附饱和之后呢?这时我们设备的第三部分:电加热脱附系统就开始工作啦!收集后的浓缩废气被封闭在活性炭中,我们要定期的对这些活性炭进行脱附处理,让活性炭达到循环再生的目的。释放出的废气通过脱附管道进入我们的脱附床内,通过电加热和催化剂的辅助使原本需要 高能耗700°以上高温才可以处理的废气,在250°-350°的环境下,即可充分分解为二氧化碳和水蒸气,从而达到低能耗高效率的处理方式。
 
 
      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、含氧有机化合物、含氮、硫、卤素及含磷有机化合物等。如对这些废气不加处理,直接排人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。而广东大辰环境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、徐料、电线加工等行业。

1催化燃烧的基本原理
       催化燃烧是典型的气一固相催化反应,其实质是活性氧参与深度氧化作用。在催化燃烧过程中,催化剂的作用是降低活化能,同时使反应物分子富集于表面提高了反应速率。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,并氧化分解为和,同时放出大量热能,其反应过程为:


2催化燃烧的特点


2.1起燃温度低,节省能源

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

表1催化燃烧与热力燃烧的比较
项目 起燃温度 燃烧温度 燃烧方式 (MOx)产量
催化燃烧 200~400 300~500 催化剂表面无焰燃烧 几乎没有
热力燃烧 600~900 600~800 高温火焰中停留 产生一定量


2.2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。对于有机化工、涂料、绝缘材料等行业排的低浓度、多成分、又没有回收价值的废气,采用吸附一催化燃烧法的处理效果更好。

2.3处理效率高,无二次污染
用催化燃烧法处理有机废气的净化率一般都在以上,最终产物为无害的和,因此无二次污染问题。此外,由于温度低,能大量减少的生成。

3催化剂及燃烧动力学

3.1催化剂种类
催化剂的种类相当多,按活性成分大体可分为3大类。

3.1.1贵金属催化剂
      Pt、Pa、Ru等贵金属对烃类及其衍生物的氧化都具有很高的催化活性,且使用寿命长、适用范围广、易于回收奋因而是最常用的废气燃烧催化剂。如我国最早采用的一必催化剂就属于此类催化剂。但由于其资源稀少、价格昂贵、耐中毒性差,因此,人们一直在努力寻找替代品,尽量减少其用量。



3.1.2过渡金属氧化物催化剂

 

作为取代贵金属催化剂,采用氧化性较强的过渡金属氧化物,对CH4 等烃类和CO亦具有较高的活性,同时降低了催化剂的成本,常见的有MnOx、CoOx等催化剂。大连理工大学研制的含MnO2催化剂,在一定的条件下能削除CH3OH蒸气,对C2H4O、C3H6O、C6H6蒸气的清除也很有效果。

 

 

 

3.1.3 复氧化催化剂

 

 

   一般认为,复氧化物之间由于存在结构或电子调变等相互作用,活性比相应的单一氧化物要高。主要有以下两大类:钙钛矿型复氧货物:稀土与过渡金属氧化物在一定条件下可以形成具有天然钙钛矿型的复合氧化物,其通式为ABO3,其活性明显优于相应的单一氧化物。A为四面体形结构;B为八面体形结构;A和B形成交替立方体结构,易于取代而产生晶格缺陷,即催化活性中心位,表面晶格氧提供高活性的氧化中心,从而实现深度氧化反应。常见的有BaCuO2LaMnO3等;尖晶石型复氧化物:作为复氧货物重要的一种结构类型,以AB2X4 表示,尖晶石亦具有优良的深度氧化催化活性。如对CO的催化燃烧起燃点落在低温区(约80)对烃类亦在低温区实现完全氧化。其中研究最为活跃的CuMn2O4尖晶石,对芳烃的活性尤为出色。如使C7H8完全燃烧只需260,实现低温催化燃烧,这点具有特别实际意义。

 

3.2催化剂负载方式

 

 

   催化剂活性组分通过下列方式沉积在载体上:

电沉积在缠绕或压制的金属载体上;沉积在颗粒状陶瓷材料上;沉积在蜂窝结构的陶瓷材料上。金属载体催化剂的优点是导热性能好,机械强度高,缺点是比表面积小。颗粒陶瓷载体的优点是比表面积大,缺点是压降大以及因载体间相互摩擦,造成活性组分磨耗损失。蜂窝陶瓷载体是比较理想的载体型式,它具有很高的比表面积,压力降较片粒柱状低,机械强度大、耐磨、耐热冲击。

3.3催化剂失活与防治

3.3.1催化剂失活

   催化剂在使用过程中随着时间的延长,活性会逐渐下降,直至失活。催化剂失活主要有以下3种类型:催化剂完全失活。使催化剂失活的毒物包括快速作用和慢速作用两大类。快速作用毒物主要有PtAs等,慢速作用毒物有PbZn等。通常情况下,催化剂失活是用于毒物与活性组分化合或熔成合金。对于快速作用毒物来说,即使只有微量,也能使催化剂迅速失活;抑制催化反应。卤素和硫的化合物易与活性中心结合,但这种结合是较松驰、可逆、暂时性的。当废气中的这类物质被去除后,催化剂活性可以恢复;沉积覆盖活性中心。不饱和化合物的存在导致碳沉积,此外陶瓷粉尘、铁氧化合物及其他颗粒物堵塞活性中心,从而影响催化剂的吸附与解吸能力,致使催化剂活性下降。

3.3.2催化剂失活的防治

  对催化剂活性衰减,可以采取下列相应的措施:按操作规程,正确控制反应条件;当催化剂表面结碳时,通过吹入新鲜空气,提高燃烧温度,烧去表面结碳;将废气进行预处理,以除去毒物,防止催化剂中毒;改进催化剂的制备工艺,提高催化剂的耐热性和抗毒能力。

3.4燃烧动力学

  当有机废气在金属氧化物催化剂上燃烧时,碳氢化合物的氧化反应是经过表面氧化还原作用循环实现的。这一机理由Mars-Van Krevelen提出,反应机理如下:

式中,Ri—碳氢化合物中i。相应反应动力学模型方程式可表达为:式中,ki、koi—分别碳氢化合物中i及氧的浓度,Vi—每摩尔碳氢化合物物中i完全氧化所需氧摩尔数。实验表明碳氢氧化反应速度对碳氢的反应级数位于0和1之间。

 

4催化燃烧工艺流程

 

 

  根据废气预热方式及富集方式,催化燃烧工艺流程分为3种。

4.1预热式

  这是催化燃烧的最基本流程形式(见图1)。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到催化反应所需的起燃温度。


图1预热式催化燃烧流程
4.2自身热平衡式
   当有机废气排出温度于起燃温度(在300℃左右)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见图2。
图2自身热平衡催化燃烧流程
4.3吸附-催化燃烧
当有机废气的流量大、浓度低、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,就可维护正常运行(见图3)。
图3吸附催化燃烧工艺流程
对有机废气催化燃烧工艺的选择主要取决于:①燃烧过程的放热量,即废气中可燃物的种类和浓度;②起燃温度,即有机组分的性质及催化剂活性;③热量回收率等。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,这是最经济的。
 
5. 催化燃烧过程热平衡
   催化燃烧是放热反应,放热量的大小取决于有机物的各类及含量。依靠废气燃烧的反应热,维持催化燃烧过程持续进行最经济的操作方法。而能否以自热维持体系的正常反应,则取决于:①燃烧过程的热量;②催化剂的起燃温度;③热量回收率;④废气的初始温度。
   以净化含C7H8 8000,4000,2000mg/m3,催化剂的相应起燃温度分别为200,250,300℃;废气的初始温度分别为30,150℃,热交换器的效率与需补充能量的关系如表2所示(表中)t1、t2、t3、t4、t5分别表示废气初始温度、经热交换器预热后的温度、进催化床温度、出催化床的温度及净化气经热交换器换热后放空的温度。从表2可见,热交换器的效率越高,催化床的温度越低;废气的初始温度越高,实现自热运转可能性越大。而5000mg/m3左右的有机物残留量在工业有废气中是常见的,只要热交换器的换热率达到50%~60%,就可利用热交换器回收燃烧反应热来维持催化燃烧体系的进行。
 
表2废气条件、催化剂活性及热交换器效率之间的关系
 

6催化燃烧的应用

6.1溶剂类污染物的净化处理

  这类污染物量大面广,主要是苯类、酮类、醇类及其它一些含氧衍生物等。詹建峰采用吸附-催化燃烧治理彩印苯类废气,治理前废气浓度1320mg/m3,治理后浓度小于50mg/m3,使废气排放浓度达到地方标准DB35/156-93要求。

 

       VOCs挥发性有机化合物是常见的污染物,它与颗粒物一样,是又一大类大气污染。制药企业在生产过程中往往要用到大量的溶剂,如苯、氯苯、氯仿等,由溶剂产生的VOCs有机废气是制药厂主要的工艺废气。VOCs有机废气对环境、动植物的生长及人类健康会造成不利影响。而且VOCs有机废气大都含有特殊气味,近年来药厂废气扰民事件时有发生。许多国家都颁布了相应的法令、限制VOCs有机废气的排放。医药高浓度恶臭废气治理、医药行业生产过程中在发酵、干燥、污水处理等工序均产生大量的恶臭异味气体,发酵工段产生的含氨废气(扩散型)未经处理,生产过程中产生的废气已影响企业的环境空气质量和人体健康,亟待治理。在当今医药化工发展迅速的时代,医药带给人们的经济效益显著,而同时污染问题也备受关注。身为最终使用方,一定很关心设备的能耗问题,那么这套设备的能耗究竟有多少呢?

        我公司做的这套催化燃烧设备,它实际使用起来,能耗并不是很高哦,同等风量需求下,甚至比光氧净化器还要省钱!是的没错!它不仅可以达到95%以上的净化效果,完美超越光氧产品,还能在使用过程中降低能耗!公司产品催化燃烧装置六大领先优势:1技术领先:引进国际先进技术,深得国内院士领衔指导;2安全领先:电器元件3C认证、配有阻火系统、防爆泄压系统、超温报警系统、氮气保护系统等多重保护,安全更可靠;3.效率领先:吸附率95%,净化率98%以上;4.智控领先:催化燃烧云计算智能软件专利,手机APP远程在线控制;5.节能领先:真实有效脱附再生,活性炭循环利用率高,运行成本低;6.自身厂家质保,提供上门安装、调试、运维,终身联保。
 
       广东大辰环境工程有限公司是专业环保设备制造厂家,全国数十家大型环保公司指定设备供应商。公司专注环保事业十余年,目前已发展成为华南地区优秀的集研发设计、制造安装、销售及服务于一体的高新环保设备生产企业。通过ISO9001:2000质量体系认证、ISO14000环境体系认证、中国环境保护产品认证(CEP认证),荣获“中国环境工程行业百强企业”;“中国环保VOCS 行业催化燃烧十大品牌”; “VOCS催化燃烧云计算智能自动控制系统V1.0”计算机软件著作权登记证书。公司实力雄厚,技术过硬,所生产的各种产品销往全国各地,赢得了客户的美赞,公司全体员工会更加努力,制作出更好的产品来服务于社会。


 

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