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催化氧化(CO)除VOCs技术简介
添加时间:2019-09-14
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CO(Catalytic Oxidizer,简称CO),催化氧化炉,是利用催化剂的作用降低了有机物的活化能,使有机物的氧化温度降低至相对低的温度(例如300℃)发生完全氧化分解,生成CO₂和 H₂O。

脱附后的小风量、高浓度有机废气先进入换热器进行换热,实现对余热的回收,换热器后通过加热器(采用多组电加热管进行加热)对废气进一步升温,升温后的有机废气达到废气在催化剂作用下的起燃温度。废气进入催化燃烧床,在催化剂的作用下,高温裂解成CO2H2O,有机成分得到净化,同时有机废气裂解释放出热量使气体温度进一步升高,净化后的尾气经过两级换热器实现余热的回收利用。

催化燃烧的预热废气加热采用无污染、运行稳定的电加热方式,电热管分成多组、由电控箱自动控制,采用PLC与系统温度联锁控制,当废气温度低于一定温度时(可设定)电热管会自动接通电源给废气加热,当废气温度高于一定温度时(可设定)电热管会自动断开一组、二组、多组或全部电源以节约电能及达到安全运行。当脱附气体中的废气浓度达到4000mg/m3左右,基本可以实现热量的自平衡,不需要开启电加热,达到节约能源的目的。

催化燃烧反应是典型的气—固相催化反应,其实质是在一定温度下,共同吸附于催化剂表面的有机物(VOCs)与来自空气中的氧发生催化氧化反应,彻底氧化分解成无害的CO2H2O,并释放反应热的过程。借助催化剂可大幅降低有机物的起燃温度,进行无焰燃烧,减少预热能耗及NOx的生成。

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技术特点:


1)本案工艺技术设施运行稳定可靠,故障率低,维护保养简便,运行费用低;

2)注重安全使用性能,在设计中采取多重安全设施,杜绝发生安全事故;

3)本项目设备自动化程度较高,降低操作强度;

4)项目采用优质蜂窝活性炭,阻力小,吸附脱附效果好,使用寿命长;

5)系统预热时间短(30min),可以实现随时开机停机操作,适应生产情况的变化;

6)保温性能好,采用质轻的陶瓷纤维材料作为内保温材料;

7)采用多级换热器能够实现热能回收,当有机物浓度达到一定程度时可以实现系统的热平衡。

10.2 安全措施

为确保系统的安全稳定运行,本净化系统在设备结构设计、工艺参数值选取及监测点的布置上进行优化,安全上有如下措施:

活性炭吸附装置设置N2保护装置,异常情况进行喷N2灭火(或消防水喷淋);

2)催化燃烧室设置内保温,脱附风管、换热器等设置外保温,保温采用陶瓷纤维或者岩棉保温,保温效果好,保证设备外表温度不超过60℃;

3)催化燃烧装置进风口前设置稀释(补冷)阀,稀释(补冷)阀由PLC控制(电动比例阀),当催化燃烧室温度达到不同设定值时(此时电加热全关),稀释阀会自动按比例打开阀门,补充自然空气降低废气浓度,保证安全运行;

4)当催化燃烧室超过设定最高值时,脱附进气阀关闭,补冷阀全开,启动应急降温程序,保证催化床不超温运行;

5)可以通过调节再生风机的频率调节再生风量,以及再生的温度,进而控制脱附气的浓度,进而保证了VOCs浓度低于爆炸下限1/4

6)催化燃烧床设有泄爆口,确保系统安全运行;

7)针对风机不运转(风机故障)、气动/电动阀门执行器不动作、阀门不动作、阀门到位超时、热电偶故障、压缩空气压力不足、温度异常超温等设置了故障报警系统以及相关连锁动作。 


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