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高温及触媒燃烧法废气处理设备的工作原理
发布者:废气处理设备  点击:171

高温及触媒燃烧法也是当前有机废气处理的两种重要方法,这类废气处理设备的工作原理存在一定的相似性,不过原理还是有些区别的,效果也是不一样的,我们可以共同来了解一下。

  燃烧方法就是利用温度明显高于有机物燃点的温度将有机物进行强烈的燃烧、氧化,通常可以采用直接燃烧、触媒燃烧两种方法。一般,直接燃烧方法主要采用温度在650℃~850℃中的高温容器中进行。其中,沸石浓缩转轮焚烧法是当前广泛被集成电路企业所采用的一种有机废气处理技术。当产生的有机废气进入到沸石转轮中之后,通过使用沸石吸附废气当中大量的有机成分,从而形成相对干净的空气,然后将产生的干净空气排入到大气中,其他的部分则继续进入处理循环当中,这样将有效降低处理过程中后续的处理成本。使用沸石浓缩转轮将处于低浓度、大风量状况下的废气浓缩成为高浓度、小风量的废气之后采用直接燃烧的方式将之转化成为环境友好的CO2与水,从而达到去除有机废气的目的。在整个处理过程中,通过沸石转轮的动态吸附与解析过程,因为不存在吸附剂饱和的问题,只需要通过适当调整转轮的转速、再生温度、风量等就能够达到较好的浓缩效果。该种方法对有机废气的浓缩倍数能够达到5-20倍,去除率能够达到90%左右。但是,采用这种直接燃烧方法所需要的燃料费用较大。

  而通过采用触媒燃烧的方式能够将整个过程所需要的反映温度降低,一般高出有机物燃点100℃就能够迅速完成氧化反映。整个反应过程中所采用的触媒类物质主要包括金属氧化物(例如Cr2O3,CuO)和部分稀有金属(如Pd,Ag,Au)等,通过将之覆盖与反应体的表面,发生对应的反应:

  VOC +O2(空气)→CO2+H2O

  在整个过程中,通过使用触媒燃烧的方式,能够将废气温度降低250-400℃左右,有效降低了燃烧热量的消耗。整个触媒焚化工艺流程相对较为简单,图1中对整个工艺过程中需要用到的系统组件进行了描述,主要包括预热器、触媒床、热交换器、鼓风机和温度、通风量控制单元等。

  其中,触媒床是整个工艺生产的主要设备,其反应温度保持在250-400℃之间,这对触媒类型的选择尤为重要。通常,还需要考虑到触媒的具体反映性质、造成的压力损失、应用寿命和维修安装方便程度等。

  但是,在整个反应过程中要避免下述几点情况的发生:

  首先,要避免出现高温失活的问题,通常,触媒出口的温度要在650℃一下,具体温度需要根据触媒的种类进行确认,否则将造成触媒烧结的问题,降低触媒的活性。

  其次,避开触媒中毒问题的,若废气当中包含了触媒的毒化物质,例如有机矽化物、金属和磷化物等,这部分物质将会使得触媒燃烧转化成为无机物,从而粘附在触媒的表层,使得触媒失去活性,反应效率下降。

  再次,避免出现表面遮蔽的问题,若废气当中包含有诸如焦油等物质,冷凝作用将会使得其变成粘性的液态,将会覆盖与触媒的表面,从而影响触媒的使用效果。



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