各類voc治理方案及其優(yōu)缺點(diǎn)(編輯修改稿)
2025-05-30 22:21 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 熱的缺點(diǎn)是熱回收效率不高。蓄熱式熱氧化（簡(jiǎn)稱RTO）回收熱量采用一種新的非穩(wěn)態(tài)熱傳遞方式。主要原理是：有機(jī)廢氣和凈化后的排放氣交替循環(huán)，通過(guò)多次不斷地改變流向，來(lái)最大限度地捕獲熱量，蓄熱系統(tǒng)提供了極高的熱能回收。在 某個(gè)循環(huán)周期內(nèi)，含VOC的有機(jī)廢氣進(jìn)入RTO系統(tǒng)，首先進(jìn)入耐火蓄熱床層1（該床層已被前一個(gè)循環(huán)的凈化氣加熱），廢氣從床層1吸收熱能使溫度升高，然 后進(jìn)入氧化室；VOC在氧化室內(nèi)被氧化成CO2和H2O，廢氣得到凈化；氧化后的高溫凈化氣離開(kāi)燃燒室，進(jìn)入另一個(gè)冷的蓄熱床層2，該床從凈化排放氣中吸 收熱量，并儲(chǔ)存起來(lái)(用來(lái)預(yù)熱下一個(gè)循環(huán)的進(jìn)入系統(tǒng)的有機(jī)廢氣)，并使凈化排放氣的溫度降低。此過(guò)程進(jìn)行到一定時(shí)間，氣體流動(dòng)方向被逆轉(zhuǎn)、有機(jī)廢氣從床層 2進(jìn)入系統(tǒng)。此循環(huán)不斷地吸收和放出熱量，作為熱阱的蓄熱床也不斷地以進(jìn)口和出口的操作方式改變，產(chǎn)生了高效熱能回收，熱回收率可高達(dá)95％，VOC的消 除率可達(dá)99％。（2）催化燃燒催化燃燒是一種類似熱氧化的方式來(lái)處理VOC的，它凈化有機(jī)物是用鉑、鈀等貴金屬催化劑及過(guò)渡金屬氧化物催化劑來(lái)代替火焰，操作溫度較熱氧化低一半，通常為 250℃－500℃。由于溫度降低，允許使用標(biāo)準(zhǔn)材料來(lái)代替昂貴的特殊材料，大大地降低設(shè)備費(fèi)用和操作費(fèi)用。與熱氧化相似，系統(tǒng)仍可分為間壁式和蓄熱式兩 類熱量回收方式。間壁式催化燃燒是在催化床后設(shè)一個(gè)換熱器，該換熱器在降低排放氣溫度的同時(shí)，也預(yù)熱含VOC的有機(jī)廢氣，其熱回收達(dá)60％—75％。該類氧化器早已用于工業(yè)過(guò)程。蓄熱催化燃燒（簡(jiǎn)稱為RCO）是一種新的催化技術(shù)。它具有RTO高效回收能量的特點(diǎn)和催化反應(yīng)的低溫操作及能量有效性的優(yōu)點(diǎn)，將催化劑置于蓄熱材料的頂部，來(lái)使凈化達(dá)到最優(yōu)，其熱回收率高達(dá)95％－98％。RCO系統(tǒng)性能的關(guān)鍵是使用專用的催化劑，浸漬在鞍狀或是蜂窩狀陶瓷上的貴金屬或過(guò)渡金屬催化劑，允許氧化發(fā)生在RTO系統(tǒng)溫度的一半，既降低了燃料消耗，又降低了設(shè)備造價(jià)。現(xiàn)在，有的國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始使用RCO技術(shù)進(jìn)行有機(jī)廢氣的消除處理，很多RTO設(shè)備已開(kāi)始轉(zhuǎn)變成RCO，這樣可以削減操作費(fèi)用達(dá)33％－75％，并增加排放氣流量達(dá)20％－40％。（3）集成技術(shù)（炭吸附＋催化氧化）對(duì) 于大流量、低濃度的有機(jī)廢氣，單一使用上述方法處理費(fèi)用太高，不經(jīng)濟(jì)。利用炭吸附具有處理低濃度和大氣量的優(yōu)勢(shì)，先用活性炭捕獲廢氣中的有機(jī)物，然后用小 得多流量的熱空氣來(lái)脫附，這樣可使VOC富集10—15倍，大大地減少了處理廢氣的體積，使后處理設(shè)備的規(guī)模也大幅度地降低。把濃縮后的氣體送到催化燃燒 裝置中，利用催化燃燒適于處理較高濃度的特點(diǎn)來(lái)消除VOC。催化燃燒放出的熱量可以通過(guò)間壁換熱器，來(lái)預(yù)熱進(jìn)入炭吸附床的脫附氣，降低系統(tǒng)的能量需要量。該技術(shù)利用炭吸附處理低濃度和大氣量的持點(diǎn)，又利用催化床處理適中流量、高濃度的優(yōu)勢(shì)，形成一種非常有效的集成技術(shù)。國(guó)內(nèi)也已開(kāi)始利用此技術(shù)，用于噴漆、印刷和制鞋等排放大流量、低濃度有機(jī)廢氣行業(yè)的治理。消除技術(shù)的使用范圍：（1）熱氧化熱氧化系統(tǒng)在700℃－1000℃下操作，適于流量為2000－50,000m3/h，VOC濃度為100－2000PPM的情況。間壁式較蓄熱式的優(yōu)點(diǎn)是，用簡(jiǎn)單的金屬換熱器來(lái)捕獲熱量，僅在幾分鐘即達(dá)到所需的操作條件，最適于循環(huán)操作。蓄熱熱氧化具有非常高的氧化溫度，可以處理難以熱分解的有機(jī)物，該系統(tǒng)98％－99％的VOC消除率是很常見(jiàn)的。熱回收效率為85％－95％。僅需少量或不需燃料即可運(yùn)行，特別是對(duì)具有相對(duì)低VOC含量的氣體，它們比間壁熱氧化費(fèi)用更低。熱氧化的缺點(diǎn)是：①在高溫燃燒中產(chǎn)生了NOx，它也為危險(xiǎn)排放物，需要進(jìn)一步治理；②較慢的熱反應(yīng)；③不能滿意地處理鹵化物，必需加后處理裝置洗滌塔，來(lái)處理酸性氣體；④進(jìn)氣濃度不能＞25％LEL；⑤高的設(shè)備投資費(fèi)用。（2）催化氧化催化氧化是在比熱氧化低的溫度下進(jìn)行，通常為250℃－500℃，其處理能力為2000－20,000m3/h，適于VOC濃度為100－2000 PPM，其消除效率高達(dá)95％以上。低的操作溫度結(jié)合間壁換熱器，可以降低啟動(dòng)所需的燃料。催 化燃燒較熱氧化有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：①反應(yīng)溫度較熱氧化低一半，節(jié)省了燃料；②停留時(shí)間短，降低了設(shè)備尺寸；③由于燃料減少，生成的CO也少，CO和VOC一起被 轉(zhuǎn)換；④較熱氧化系統(tǒng)需更少的啟動(dòng)和冷
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