活性炭催化燃燒優(yōu)、缺點

廣東天清佳遠環(huán)境科技有限公司（Csky）是一家專業(yè)從事工業(yè)煙氣凈化、工業(yè)粉塵治理、工業(yè)VOCs飛起治理整體解決方案、設(shè)計、研發(fā)、生產(chǎn)制造、售后一體的環(huán)保治理設(shè)備生產(chǎn)運營服務(wù)商。

有 機廢氣中所含揮發(fā)性有機化合物（Volatile Organic Compounds，VOCs），一般是指溫室下飽和蒸氣壓超過70.91Pa或沸點小于260℃的有機物，包括脂肪烴、芳香烴、酯類、醚類和鹵代烴等。 近年來的大量研究表明，碳組分是大氣顆粒物中含量的化學(xué)組分，有機碳（OC）、元素碳（EC）在顆粒物中的質(zhì)量濃度之和約占顆粒物質(zhì)量濃度的 20%～50%。大氣中的氣態(tài)揮發(fā)性有機物（VOCs）通過光化學(xué)反應(yīng)生成的二次有機碳（SOC）已經(jīng)成為顆粒物的重要組成。

采用顆?；钚蕴脊潭ù参絍OCs，因受其吸附率低，床層損力大，需采用蒸汽再生等不利因素的影響未能大量推廣應(yīng)用。蜂窩狀活性炭吸附-催化燃燒法處理大風(fēng) 量低濃度VOCs廢氣從20世紀(jì)90年始得到了應(yīng)用[3]-[7]。由于蜂窩狀活性炭比粒狀活性炭（GAC）具有床層阻力小，可用熱空氣再生等優(yōu)點， 基本上解決了活性炭吸附裝置連續(xù)運轉(zhuǎn)的難題，但仍然存在設(shè)備體積龐大、投資高、能耗高等缺點，主要在大型企業(yè)中應(yīng)用，一般中小企業(yè)無法承受其費用。

活性炭吸附脫附催化燃燒設(shè)備

催化燃燒是典型的氣—固相催化反應(yīng)，它借助催化劑降低了反應(yīng)的活化能，使其在較低的起燃溫度200～ 300℃下進行無焰燃燒，有機物質(zhì)氧化發(fā)生在固體催化劑表面，同時產(chǎn)生CO2和H2O，并放出大量的熱量，因其氧化反應(yīng)溫度低，所以大大地抑制了空氣中的N2形成高溫NOx。而且由于催化劑有選擇性催化作用，有可能限制燃料中含氮化合物(RNH)的氧化過程，使其多數(shù)形成分子氮(N2)。

催化燃燒過程是在催化燃燒裝置中進行的。有機廢氣先通過熱交換器預(yù)熱到200～400℃，再進入燃燒室，通過催化劑床時，氧和有機氣體被吸附在多孔材料表層的催化劑上，增加了氧和有機氣體接觸碰撞的機會，提高了活性，使有機氣體與氧產(chǎn)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)而生成CO2和H2O，同時產(chǎn)生熱量，從而使得有機氣體變成無毒無害氣體。將濃縮的有機廢氣引入主要設(shè)備，有機廢氣經(jīng)內(nèi)裝加熱裝置從活性炭層中將有機物分離后，通過催化劑的作用分解成水和二氧化碳，同時釋放能量，由熱交換裝置置換能量，用于維護設(shè)備自燃的能源。

催化燃燒裝置主要由熱交換器、燃燒室、催化反應(yīng)器、熱回收系統(tǒng)和凈化煙氣的排放煙囪等部分組成，如右圖所示。其凈化原理是：未凈化氣體在進入燃燒室以前，先經(jīng)過熱交換器被預(yù)熱后送至燃燒室，在燃燒室內(nèi)達到所要求的反應(yīng)溫度，氧化反應(yīng)在催化反應(yīng)器中進行，凈化后煙氣經(jīng)熱交換器釋放出部分熱量，再由煙囪排入大氣。

催化燃燒及其優(yōu)勢

催化燃燒是一個典型的氣-固相催化反應(yīng),它借助催化劑降低了反應(yīng)的活化能,在低點火溫度200度。無焰燃燒在300℃下,發(fā)生在固體催化劑表面氧化有機物,同時產(chǎn)生二氧化碳和水,并釋放大量的熱量,由于其氧化反應(yīng)溫度較低,因此極大地抑制了N2氮氧化物的形成高溫空氣中。

選擇性催化劑催化,可能會限制燃料氮的化合物(RNH)氧化過程,充分利用分子氮(N2)的形成。與傳統(tǒng)的火焰燃燒相比,催化燃燒是一個很大的優(yōu)勢:(1)點火溫度低,能源消耗少,穩(wěn)定燃燒易達,即使在點火溫度沒有外部熱氧化反應(yīng)。就可以完成(2)凈化,污染物(氮和不完全燃燒產(chǎn)品等)排放水平較低。(3)適應(yīng)大范圍的氧濃度,噪音低、無二次污染,燃燒,運行費用低,操作管理也很方便。