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催化燃烧技术VOCs净化解决方案

返回列表 浏览量:378 发布日期:2020-11-21 22:32:09【

  工矿企业排污的VOCs成分繁杂,采用单一整治技术解决问题时,在净化率、安全系数和合理性等方面存在一定的局限性,难以达到预期的整治实际效果,多项技术组合运用能充分发挥单一整治技术的优势,相互补充,提高目前的极限,达到满负荷。

  脚踏实地达到环保标准,成本控制在较大的?水平。由于具有上述优点,构成技术成为当今VOCs操纵技术科学研究网络中的热点之一。

  (1)吸附浓缩技术■催化燃烧技术。

  催化燃烧技术是以蜂窝活性炭、活性炭纤维等为吸附剂,对工业尾气进行吸附浓缩,以融合催化燃烧技术进行VOCs净化解决方案。此项技术将空气中大量低浓度的VOCs按吸附式吸附方式达到初级净化的目地,在吸附式饱和状态下进行解析吸附再造,解决了吸附式吸附方式下的解析吸附问题,将空气中浓度较高的小排风量有机废气进行催化燃烧,转化成CO2、H2O等无机小分子水化学物质,达到充分净化的实际效果,整个生产流程包括自喷控制、干燥性控制、吸附控制和点燃控制,其生产流程如图2.3所示。

  图2.3吸附浓缩催化燃烧技术流程设计流程图。

  从上世纪80年代起,中国吸附浓缩■催化燃烧技术科学研究工作开始,到1991年我国防化研究所产品研制开发的固定床反应器式工业尾气浓缩■催化燃烧设备,一九九七年才开始资金投入工业生产应用,福州市某制鞋行业选择蜂窝活性炭作为吸附剂,非贵金属作为金属催化剂,用FCJ型工业尾气处理装置解决“三苯”工业尾气,平均净化率达到86.3%。

  近年来的科研工作中,吸附剂和金属催化剂的特性一直是影响吸附器催化燃烧技术净化效率的重要因素。科学研究了芳桂在不同金属催化剂下的吸附与催化燃烧反应,发现以含氟阳离子为载体,以MCM-41大面积、直径原料为载体,制备的金属催化剂活性最高。通过对活性碳(AC)负载Pd的高效吸附催化反应管理系统的研究,在去除邻二甲苯低浓度时,高效效率可达99%O彭芬阿采用高效率耐热吸附剂,利用吸附■催化燃烧处理工艺处理含桂VOCs和臭味汽体,净化效率可达95%以上。催化燃烧技术是我国科技创新的VOCs治理技术,此项技术虽然工艺规范严格,但具有效率高、适用范围广、经济效益好、无二次污染等优点,可用于气体预处理和吸附剂吸附循环系统改造,完成绿色环保,平均净化效率高达95%以上,已广泛应用。

  (2)催化燃烧凝结■技术。

  催化燃烧技术是指对含有水蒸气的VOCs工业废气进行冷凝处理,对剩余不凝气体进行催化燃烧处理的技术。高浓度VOCs有机废气通过先进的冷凝器将有机废气中的易凝有机废气冷凝后与难以去除的小颗粒液体融合,生成更容易去除的大液体在冷凝器内基础沉降,无法利用冷凝去除的不凝气体通过离心风机输送到热交换器加热,并加入柴油添加剂。

  此项技术于1984年已投资于工业化生产应用,石家庄燃气厂选用凝结■催化燃烧二步法处理甲酸、室内甲醛净化率均高于97%阿。刘忠生等阿选用凝结和催化燃烧组合技术解决含水气恶臭的汽体,经过凝结除联苯、联苯酥后,再经装入由日本国JICA提供的蜂巢状Pt、Pd、Ce金属催化剂的管式反应器进行催化燃烧解决,桂的总树脂吸附率高于90%,废气可达到环保标准。山东双成环保科技有限公司对刘忠生等人的试验结果进行了认证,并将该项技术投入生产应用。

  催化燃烧整修技术中的冷凝降低了系统软件的温度,对易燃物品VOCs的解决方法提高了极限浓度值?,催化反应的燃烧量降低了,安全性可靠性提高了?,但传热方式导致?能耗提高,成本上升,而综合使用冷凝液也是目前尚未解决的关键难题,由此导致?其在工业生产中的小类应用,尚未完成大规模生产。

  (3)吸附■凝结工艺。

  吸收式凝结技术是指利用凝结技术先对高浓度有机废气进行凝结收集,对低浓度不凝气进行吸收式后端开发的方法。其主要优点在于凝结法对中高浓度有机废气具有平滑、高效的净化实际效果,但对多组分、低浓度的有机废气净化率较低,与吸附法融合可使尾气浓度值范畴合理扩大。另外,在凝结后,降低有机废气中的残留量,从而减少残留量对活性碳结构的破坏,从而提高了其使用寿命。此外,采用凝结技术可以解决由于活性碳吸附的整个过程温度高而引发火灾的安全隐患。所涉及的关键设备包括:过滤装置、离心风机、冷却塔和活性炭纤维吸附器,其生产流程如图2.5所示。

  图2.5吸附式冷凝工艺设计流程。

  中国吸附■冷凝技术的关键应用是对天然气的收集,石莉等[1°2]根据AspenPlus手机软件仿真模拟剖析了吸附■冷凝收集天然气的加工工艺,并经过实验验证,油气回收装置净化率测试值与模拟结果一致,最大可达99%O单晓雯[a]详细介绍了利用吸附?冷凝工艺收集石化企业工业废气的设备,该设备摆脱了单独应用冷凝技术所造成的凝结阻塞机器设备的难题,解决了非甲烷气总桂净化率高于97%的问题。吸气凝结技术在江苏省南京市、苏州市等燃气企业的具体应用表明,燃气净化效果显著,并具有很好的经济收益,如苏州市某石化厂项目投资产出达900M3/h,用该技术解决设备两年内就可收回投资成本104[104]。

  吸收式冷凝技术对其它多组分VOCs汽体的处理,仍处于探索阶段。经Gupta等[105]鉴定,凝结总流量大,冷凝机设备体积大,对吸附收集二甲苯和二氯甲烷的效率影响较大,即冷却液总流量大,温度低,冷凝效果非常好,但会使VOC起霜,对经过冷凝管的机器设备危害较大,降低其净化率。通过Fournel等的验证,当活性炭纤维在吸附-凝结-整理过程中的纯净率高于传统型活性碳时,吸附-凝结-整理的浓度等级可以提高?到1500Mg/m3以上。然而,对于不同成分和浓度值的气体整治,该技术还需要在吸附剂、冷凝剂的选择和机械设备构造改进等方面进行进一步的科学研究。

  

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