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催化燃烧法处理喷漆有机废气的应用研究
日期:2018-10-26  人气:16
    随着国家工业化的快速发展,近年来人们对大气环境质量越来越关注,以挥发性有机污染物为代表的大气环境污染日趋严重,喷漆企业因使用溶剂型涂料和溶剂型稀释剂而成为挥发性有机废气的主要排放源。由于有机废气存在易挥发、成分复杂、挥发性不同等特点,难以去除。催化燃烧法是热破坏法处理VOCs的其中一种方法,其在远低于直接燃烧温度条件下处理低浓度的VOCs气体,具有净化效率高、无二次污染、能耗低的特点,是商业上处理VOCs 应用最有效的处理方法之一。

1 催化燃烧工艺原理

   催化燃烧是典型的气—固相催化反应,它在催化剂的作用下降低反应的活化能,使其在较低的起燃温度250 ~ 350℃下进行无焰燃烧,在固体催化剂表面有机物质发生氧化,同时产生CO2 和H2O,并放出大量的热量,因其氧化反应温度低,所以大大地抑制了空气中的N2形成高温NOx。而且由于催化剂有选择性催化作用,有可能限制燃料中含氮化合物的氧化过程,使其多数形成分子氮 。

2 催化燃烧工艺设计

风机进入催化燃烧设备的旋转四通阀,进而通过陶瓷材料填充层(底层)预热达到催化氧化所设定的温度后,这时其中部分污染物氧化分解;废气继续通过加热区升温,并维持在设定温度;其再进入催化层完成催化氧化反应,即反应生成CO2 和H2O,并释放大量的热量,以达到预期的处理效果。


3 催化性能影响因素分析

3.1 不同进气浓度对催化性能的影响

以非甲烷总烃作为研究对象,其进气浓度在150mg/L-300 mg/L 范围内,设定进气风量为2500m3/h、空速为10000h-1、催化温度在250℃,用单因素试验法,考察非甲烷总烃进气浓度对催化性能的影响

(1)非甲烷总烃的进气浓度对催化性能有一定影响,当进气浓度达到一定值时,其催化性能趋向稳定,具有较好的催化效果。

(2)催化温度对催化效果影响较大,非甲烷总烃的去除率随着催化温度的升高而变化,催化温度过低和过高都不利于提高催化性能,最佳催化性能在一定温度区间范围内体现。

(3)空速过大大,会导致一部分催化燃烧器中的有机废气尚未与催化剂充分接触即被带离反应器,催化反应不充分,从而影响催化性能。

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