催化燃烧是今后主流的废气处理工艺吗?
答:是的,催化燃烧能彻底的解决有机废气污问题,有机废气可在温度相对较低的情况下,完全氧化成二氧化碳和水,无任何中间产物。传统的活性炭吸附,是将污染物转移,气态被活性炭吸附后成固体,活性炭饱和后将无吸附能力,需要更换活性炭,且原有的活性炭变成危废,处理成本高。传统的等离子设备、UV光氧设备,是将有机废气的长分子打断成小分子,并没有完全将有机物无害化。环保部门近下发文件,新环保设备将禁止使用uv光氧、等离子等工艺处理有机废气。
催化燃烧的实质和优势
催化燃烧是典型的气—固相催化反应,它借助催化剂降低了反应的活化能,使其在较低的起燃温度200~ 300下进行无焰燃烧,有机物质氧化发生在固体催化剂表面,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***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(RNH)的氧化过程,使其多数形成分子氮(N2)。
与传统的火焰燃烧相比,催化燃烧有着很大的优势:
(1) 起燃温度低,能耗少,燃烧易达稳定,甚至到起燃温度后无需外界传热就能完成氧化反应。
(2)净化,污染物(如NOx及不完全燃烧产物等)的排放水平较低。
(3)适应氧浓度范围大,噪音小,无二次污染,且燃烧缓和,运转费用低,操作管理也很方便。
从化学角度来说,氧化反应包含的范围更大,只要VOCs发生氧化了都可以称之为氧化,不管终产物是什么。比如选择性氧化反应,乙醇催化氧化变,也叫催化氧化。乙醇催化氧化生成二氧化碳和水,也叫氧化反应。
催化燃烧,燃烧通常指可燃物质(VOC)和氧气发生氧化反应,氧化反应的产物为二氧化碳和水的一类反应,还有一个名字叫完全氧化反应、或深度氧化反应。
催化燃烧和直接燃烧(如RTO),虽然发生的化学反应是完全相同的,都生成二氧化碳和水(也可以称为矿化产物)。但是前者在较低温度下发生,通常300 oC左右;后者需要较高的温度,通常在800 oC左右。因此,催化燃烧是无火焰的低温反应,直接燃烧是有火焰的高温反应,前者更为安全。
催化燃烧技术习惯上称为CO(catalyticoxidation),英文的字面是催化氧化;而热力燃烧技术习惯上称为TO(Thermal oxidation),英文的字面是热力氧化。考虑到很多科学中采用“catalytic combustion”,英文的字面是催化燃烧。因此,我们认为叫催化燃烧更为科学。
随着***对大气污染的整治力度加大,大部分地方***颁发的VOCs治理政策指导意见中废气治理工艺基本上是吸附、吸收、热分解(焚烧)3种工艺及其组合工艺。
接下来针对(焚烧)热分解工艺处理方式,分别从废气适用种类、废气浓度、废气流量、辅助能源、仪表自控、安全风险、环保风险、动力负荷、主设备***、运行成本10个方面分析RTO与CO的异同,为企业在VOCs废气处理装置选型时提供参考。
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