1.催化凈化裝置為整體結(jié)構(gòu),主要由板式熱交換器、加熱室和催化床組成
2.采用優(yōu)質(zhì)金屬Pt、Pd鍍在蜂窩陶瓷載體上作催化劑,起始溫度低
3.不會造成二次污染,凈化率一般都在98%以上
上海某電器制造有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)空調(diào)、電冰箱使用的制冷壓縮機(jī)。在加工過程中,外殼等部件經(jīng)電泳浸漆后入烘房烘干,烘房在工作時溶劑蒸氣不斷揮發(fā),為保證其溶劑蒸氣濃度處在安全范圍內(nèi),必須進(jìn)行排風(fēng),并補(bǔ)充部分新鮮空氣,排出的廢氣中含有濃度高的有機(jī)溶劑,通常為苯、甲苯、二甲苯等有害物質(zhì),因而必須經(jīng)處理后方可排入大氣。該企業(yè)的廢氣排放量為3000m3/h,入口廢氣濃度為3000~4000mg/m3。采用催化燃燒凈化工藝處理,可取得顯著效果。
廢氣治理工藝流程如下圖所示
系統(tǒng)正常工作后,溫度約為80℃的烘箱排氣廢氣經(jīng)阻火器進(jìn)入催化凈化裝置,在板式熱交換器內(nèi)與高溫尾氣進(jìn)行熱量交換,經(jīng)預(yù)熱的廢氣進(jìn)入加熱室(內(nèi)設(shè)有電加熱管)進(jìn)一步升溫至250℃左右,達(dá)到起燃溫度的廢氣繼續(xù)進(jìn)入催化床內(nèi),在貴金屬Pt、Pd催化劑的作用下,使有機(jī)溶劑*氧化分解為H2O和CO2,并釋放出大量反應(yīng)熱,可維持催化燃燒所需的起燃溫度,達(dá)到熱平衡。所排放的高溫尾氣可達(dá)350℃以上,通過板式熱交換器將高溫尾氣與進(jìn)口低溫廢氣進(jìn)行熱量交換,部分熱量得以回收,減少了預(yù)熱能耗。經(jīng)回收部分熱量的高溫尾氣在引風(fēng)機(jī)抽力的作用下通過排氣筒達(dá)標(biāo)排放。
烘箱廢氣采用催化燃燒的適用性在于,浸漆烘箱排氣溫度及廢氣濃度比較高,因此,燃燒系統(tǒng)在運(yùn)行較短時間就達(dá)到熱平衡(自持狀態(tài))后自動關(guān)閉電加熱裝置,此后,催化燃燒系統(tǒng)就靠廢氣中的有機(jī)溶劑燃燒時產(chǎn)生的熱能,在無須外加能源的基礎(chǔ)上使催化燃燒繼續(xù)進(jìn)行直至結(jié)束。
催化燃燒工藝特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn):
(1)催化凈化裝置為整體結(jié)構(gòu),主要由板式熱交換器、加熱室和催化床三部分組成,另附有兩個熱電偶,分別用來測量加熱室溫度和催化床溫度。
(2)為了充分利用催化燃燒過程中產(chǎn)生的大量熱量,在裝置中設(shè)置了板式換熱器,并將其熱量用于加熱進(jìn)入催化床的有機(jī)廢氣,以減少能耗。
(3)在有機(jī)廢氣進(jìn)入催化凈化裝置前,加裝旁路管和旁路閥。在凈化設(shè)備正常運(yùn)行時,該旁路閥處于關(guān)閉狀態(tài);當(dāng)凈化設(shè)備需要維修時,該閥開啟,不會因凈化裝置故障而影響車間的正常生產(chǎn)。
(4)采用優(yōu)質(zhì)金屬Pt、Pd鍍在蜂窩陶瓷載體上作催化劑,氣體流動阻力小、反應(yīng)起始溫度低、催化劑活性高、空速適應(yīng)范圍寬。當(dāng)烴類等有機(jī)物濃度在2000~8000mg/m3范圍內(nèi),空速10,000~20,000h-1、反應(yīng)氣入口溫度180℃~300℃的條件下,凈化效率≥98%。耐熱性能好,可耐受900℃高溫的短時期沖擊。使用壽命長,一般不少于10000h。
(5)起燃溫度低。有機(jī)廢氣在通過催化床時,碳?xì)浞肿雍脱醴肿臃謩e被吸附在催化劑表面并被活化,因而能在較低溫度下迅速*氧化分解成H2O和CO2,且在達(dá)到起燃溫度后,在無需外界供熱的條件下,裝置僅靠廢氣中有機(jī)溶劑燃燒時產(chǎn)生的熱能,即可維持催化燃燒所需的溫度。與直接燃燒法相比,其起燃溫度約低一半,因而能耗少得多。
(6)預(yù)熱15~35min全功率加熱,工作時只消耗風(fēng)機(jī)功率即可。廢氣濃度較低時,自動間歇補(bǔ)償加熱。
(7)安全設(shè)施完備:有阻火器、泄壓孔,超溫報警等保護(hù)設(shè)施。
(8)不會造成二次污染。由于凈化率一般都在98%以上,加之溫度低,能大大減少NOx生成。
(1)選用蜂窩狀催化劑
催化劑有顆粒狀和蜂窩狀。顆粒狀催化劑壓降大,而且因與載體間相互摩擦,會造成活性組分磨耗損失,因此建議不采用。蜂窩狀催化劑是比較理想的催化劑,其具有較高的比表面,壓降小,機(jī)械強(qiáng)度高,耐磨、耐熱沖擊。
(2)防止催化劑中毒
催化劑中毒是指催化劑由于某些物質(zhì)的作用而使催化活性衰退或喪失的現(xiàn)象,可分為暫時性中毒和性中毒。如果遇到由于催化床溫度過低,或廢氣中可燃物濃度過高,或突然停電等原因造成催化劑表面結(jié)炭會引起暫時性中毒,可在再次開機(jī)時將催化床前的預(yù)熱溫度提升到500℃左右并通新鮮空氣1~2h,即可恢復(fù)或部分恢復(fù)催化劑活性。但某些化學(xué)物質(zhì)(如含S、Pb等有機(jī)或無機(jī)物)對催化劑的破壞作用很強(qiáng),會導(dǎo)致催化劑的性失活,無法恢復(fù),因而需要特別注意。
(3)設(shè)置補(bǔ)新風(fēng)閥
在催化凈化裝置前要設(shè)置補(bǔ)新風(fēng)閥,當(dāng)進(jìn)入催化燃燒爐有機(jī)廢氣濃度較高時,催化床氧化反應(yīng)產(chǎn)生的溫度高于某一設(shè)定值時,打開此閥,補(bǔ)充冷空氣稀釋進(jìn)氣濃度,將催化床溫度控制在一定范圍內(nèi),可延長設(shè)備和催化劑的使用壽命。