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沸石轉輪+CO催化燃燒組合工藝技術在VOCs有機廢氣治理中的應用

發布日期:2020-05-07    點擊:988次

目前國內包裝印刷行業廢氣具有排放風量大、質量濃度低、廢氣成分復雜等特點,且一般為有組織排放。對于大風量低質量濃度VOCs廢氣而言,僅通過催化氧化或焚燒裝置單獨進行處理時, 一次設備的投資費用大,后期運行成本較高;采用沸石轉輪-CO催化氧化技術的VOCs廢氣處理裝置可先對大風量低質量濃度的廢氣進行分離濃縮,使其形成高質量濃度、小風量的氣體后再進行催化氧化處理。

海州沸石轉輪-CO催化燃燒裝置采用沸石濃縮與催化劑氧化組合技術,由多級過濾器、沸石轉輪、吸附風機、脫附風機、換熱器、催化氧化裝置等分段設備組成。

含有VOCs 的有機廢氣先經過初步多級過濾后,由鼓風機送至沸石轉輪分段裝置吸附區(A 區)進行吸附處理,生成的潔凈空氣被直接排出。隨著沸石轉輪的不停旋轉,已飽和的轉輪吸附區部分轉至再生區(R 區),接受來自反向高溫再生空氣的吹洗并進行脫附。脫附后的高質量濃度有機廢氣直接進入催化氧化裝置進行氧化分解。經過脫附區的VOCs廢氣隨后旋轉進入冷卻區(P 區),降溫后返回吸附區進行循環操作。由于脫附再生區的空氣風量一般僅為處理區風量的1/10, 因此再生后廢氣中的VOCs質量濃度約為濃縮前的10 倍。

沸石轉輪再生濃縮后的高質量濃度有機廢氣被吹入下游催化氧化裝置,并由燃燒器對其進行升溫,預熱至350℃后進行催化氧化反應。催化氧化全過程采用蜂窩狀鉑(Pt)觸煤,廢氣中VOCs 經催化氧化反應生成無毒無害的二氧化碳與水。

通過催化氧化工段后,被排出的凈化氣體溫度約為360 ℃;為充分利用余熱,將催化氧化設備凈化后的氣體與再生用廢氣進行熱交換,升溫后的再生廢氣用于沸石轉輪脫附區的脫附。

催化氧化分段裝置采用貴金屬Pt 作催化劑,對沸石轉輪處理后的高質量濃度廢氣進行預熱并將其催化氧化分解。其原理在于借助催化劑降低反應活化能,使得氧化反應發生在較低的起燃溫度(250~400 ℃)。由于待處理廢氣中可能含有使催化劑中毒的物質(含硫、磷、硅等元素的化合物),因此需在前端設置預處理工序, 即采用陶瓷為載體的前處理劑對使催化劑中毒的物質進行攔截。當進入催化劑室的高質量濃度廢氣溫度較低時, 可通過燃燒器對其進行預熱,使溫度上升至350 ℃;由于該溫度為氧化催化劑最佳活性溫度,此時VOCs 的處理效率可達95%以上。

 

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