催化燃烧CO

催化燃烧

什么是催化燃烧?

催化燃烧是在工业过程中用于处理挥发性有机化合物(VOC)的空气污染控制装置,利用催化燃烧技术使有机废气在较低的起燃温度条件下(300-400℃)发生无焰燃烧。用催化燃烧法处理有机废气的净化率一般都在95%以上,最终产物为无害的CO2和H2O。

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。

催化燃烧选用高性能催化剂,采用陶瓷基载体的Pt、Pd贵金属型催化剂,贵金属活性位分散度高,催化活性高,使用寿命长,压力损失小,降低了整体的总能耗。

    催化燃烧在以下方面的有效性:

  • 挥发性有机化合物 (VOC)95
  • 有机有害空气污染物 (HAP)90
  • 气味*(基于有机)80

    *注意:催化氧化剂可能无法有效去除无机气味化合物。

  • 酸、氯化物和氟化物35
  • 腐蚀性烟雾、蒸气、气体25
  • 颗粒物15
  • 重金属5

工作原理

活性炭吸附浓缩+催化燃烧(CO)组合

吸附脱附+催化燃烧设备是在只具备单一吸附性能的吸附装置基础上发展起来的,增加了脱附再生装置,使得吸附剂得以重复利用,旨在降低吸附剂更换次数及后期危废处理费用。可采用活性炭作为吸附剂,主要是根据吸附剂的吸附性能和在高温状态下所表现出来的脱附析出的性质从而将有机物进行吸附和脱附,脱附出来的废气进入到催化燃烧炉内,在300-400℃的高温下进行将有机废气氧化成为CO₂+H₂O 。

沸石转轮吸附浓缩+催化燃烧(CO)组合

沸石转轮主体为一个装满吸附剂的旋转轮,其被划分为3个区域,即吸附区、再生区和冷却区。有机废气经鼓风机引入吸附区,其中的有机污染物被吸附,气体得到净化排出。随后,吸附剂转动到再生区,在与高温空气接触的过程中,VOCS被脱附下来并随再生空气流出,同时吸附区获得再生,再生后的吸附剂先经过冷却区降温,然后转动到吸附区重新进行吸附。随着转轮的转动,吸附剂周期性地进行吸附、脱附和冷却,实现对有机废气的净化。

第一步:吸附浓缩 烟气通过转轮内的沸石被吸附,以系统抽气变频风机将干净尾气排入大气; 吸附器可提供大量的气体接触沸石表面积,转轮持续以每小时1~6转的速度旋转。

第二步:脱附 转轮内VOCs被浓缩成饱和沸石区、再利用热交换器提供的热流(约200℃)来进行脱附,脱附完成后旋转至冷却区,以常温空气吹嘘冷却至常温、再旋转至吸附浓缩区。

催化燃烧:何时使用


以下是帮助您了解催化燃烧是否适合您的项目/需求的关键选择标准:

非常适合催化燃烧:

  • 95% DRE(或更少)是可以接受的
  • 风量流量大于 8,000 m3/h
  • 24 小时/天运行,5-7 天/周
  • 废气流没有灰尘和微粒
  • 低 VOC 浓度:LEL 的 0-25%
  • VOCs的自燃温度相对较低
  • 高浓度一氧化碳 (CO)
  • 尾气化合物/VOCs 与催化剂相容,
    不会毒害或污染催化剂
  • 一致的化学过程(无配方/过程变化)
  • 愿意为低运营成本、低能耗支付更多的前期费用
  • 愿意为低CO2和NOX生产支付更多前期费用
  • 想要更小的单元,更小的占地面积;RTO 太大/笨重。

  • 催化燃烧的良好行业/应用:
    • 面包房(乙醇) - 过滤掉微粒后。
    • 大型啤酒厂 - 发酵产生的汽化乙醇。
    • 乙醇 - 清洁、稀释的乙醇蒸汽非常适合。
    • 化学生产(很少反应尾气化合物):
      • 甲醛、酸、苯酚、苯乙烯等。
    • 印刷
    • 层压
    • 复合材料
    • 整治
    • 制药
    • 船用发动机/发动机测试单元
    • 电子/半导体:太阳能电池板制造、印刷电路板 (PCB)、绝缘膜

不适合催化燃烧:

  • 可能会改变其 VOC公式的工艺:油漆、涂料等。
  • 排出含有大量不易过滤的微粒、气溶胶或油/油脂雾的空气。
  • 需要 96-99% 的 DRE
  • 需要严格控制气味
  • VOC 具有较高的自燃温度
  • 高浓度 VOC:>25% LEL
  • 这些化合物可能会使催化剂中毒:
    • 铅、砷、磷、硫
    • 铋、锑、汞、锡、锌、氧化铁、
    • 卤代化合物:
      • 氯化物(可使用金属氧化物催化剂)
      • 含氟化合物
      • 溴/溴化物(可使用特殊贵金属)

  • 催化燃烧的不良行业/应用:
    • 绘画
    • 涂料
    • 金属表面处理
    • 动物饲料
    • 食品加工 - 烤炉
    • 橡皮
    • 塑料
    • 天然气加工
    • 石油炼制
    • 具有许多反应产物和副产物或迭代化学式的复杂化学过程。

行业、应用

催化燃烧用于许多行业和应用,包括:

  • 面包房(乙醇) - 过滤掉微粒后。
  • 啤酒厂——从发酵中蒸发乙醇。
  • 化学生产(反应产物很少):甲醛、酸、苯酚、苯乙烯等。
  • 复合材料
  • 乙醇 - 干净、稀释的乙醇蒸汽非常适合。
  • 覆膜
  • 船用电机/发动机测试单元
  • 制药
  • 印刷
  • 半导体/电子:太阳能电池板制造、印刷电路板 (PCB)、绝缘膜
  • 催化燃烧可用于控制面包店的 VOC 和乙醇排放。

    面包烤箱
  • 化学品的加工或生产会产生被有害空气污染物 (HAP) 和 VOC 污染的废气。这些蒸气应在释放到大气之前被捕获和氧化。催化燃烧可用于这些具有低浓度 VOC 的应用。

    化学加工
  • 印刷操作需要 VOC 减排,以捕获逸散性排放物、消除异味和消除有毒烟雾。催化燃烧可以成为柔版印刷、卷筒纸胶印、轮转凹版印刷和转换工艺的有效控制装置,用于处理水基或溶剂基油墨以及来自干燥机/烤箱的废气

    印刷
  • 从干燥的蒸馏谷物(如玉米或纤维素植物)生产乙醇燃料会产生空气中的 VOC、NOx、气味、颗粒物 (PM)、气溶胶和其他有害空气污染物 (HAP)。带有预过滤的大型催化燃烧设备是低 VOC 水平的窑炉和干燥器排放的理想解决方案。

    乙醇生产
  • 催化燃烧可用于控制碳纤维、FRP、玻璃纤维和其他复合材料制造过程中的空气污染物。含有苯乙烯的复合树脂在排放到大气之前需要进行热处理。催化燃烧是一种有效的处理装置,可提供低CO2和 NOx 排放。

    复合材料和玻璃钢
  • 酿造啤酒、硬苹果酒或其他发酵酒精饮料会产生乙醇废气和气味,需要在排放前加以控制。催化热氧化器是控制含有稀乙醇蒸汽和少量颗粒物的废气流的理想解决方案。大空气量可以使用可提供最低运营成本的再生催化氧化器。

    啤酒厂和发酵
  • 层压工艺使用的溶剂会产生 VOC,需要在排放前进行捕获和控制。通常使用 100% 永久全封闭 (PTE),通常与再循环或级联空气结合使用,然后捕获并发送到催化燃烧减排装置。

    层压
  • 催化燃烧在处理内燃机(如汽车或船用发动机)的排放方面非常有效,就像汽车的催化转化器使用贵金属来减少车辆的排放一样。通常用于在现场耐力测试期间减少排放。

    船用电机测试
  • 在软包装或金属容器上粘贴图形和不干胶标签会释放挥发性有机物 (VOC),这些物质需要在排放前被氧化和分解。催化燃烧可用于减少溶剂排放。最适用于工艺中使用的溶剂类型固定的情况。

    包装和标签
  • 根据美国的 NESHAP(国家有害空气污染物排放标准)规定,制药行业的灭菌过程需要 99% 的溶剂控制,例如环氧乙烷和其他挥发性空气污染物。当催化剂和溶剂之间存在良好匹配时,催化燃烧可能是理想的解决方案。

    制药
  • 催化燃烧是一种初级处理技术,用于在净化受污染的地下水或土壤期间破坏有害的 VOC 和 HAP。通常使用土壤蒸气萃取 (SVE) 设备去除毒素或污染物,该设备在修复过程中会释放 VOC。

    整治
  • 在半导体和电子行业,催化燃烧可用于控制芯片制造、LCD、印刷电路板 (PCB) 等的 VOC 排放。

    半导体

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