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催化燃燒法在VOCs治理中的重要地位

廢氣處理——催化燃燒法在VOCs治理中的重要地位

VOCs 治理有較多措施， 其治理方法包括源頭減量、中間控制和末端處理等。目前，我國(guó)以末端治理為主。末端治理技術(shù)一般分為破壞性處理和回收性處理。破壞性處理主要包括催化燃燒法和焚燒處理法。回收性處理包括吸收法、冷凝法、吸附法和膜分離法等?；厥招蕴幚硪蚱浼夹g(shù)手段還不成熟，成本較高，目前沒(méi)有大規(guī)模應(yīng)用。焚燒法是直接將 VOCs 通入焚燒爐中，在爐內(nèi)充分燃燒，產(chǎn)生二氧化碳和水。該方法成本較低，運(yùn)用范圍較廣，技術(shù)線路也比較成熟。

催化燃燒法是在廢氣燃燒的時(shí)候加入某種催化劑，降低 VOCs 的燃點(diǎn), 使 VOCs 能夠充分燃燒, 蕞終生成二氧化碳和水，實(shí)現(xiàn)直排。當(dāng)前常用催化劑種類(lèi)有 Cu、Fe、Ti 等非金屬與 Pd、Au、Pt等金屬兩大類(lèi)。焚燒處理法和催化燃燒法在 VOCs 治理中占據(jù)核心地位，因其分解氧化徹底、治理效率高而得到廣泛應(yīng)用，其中催化燃燒法因無(wú)明火、節(jié)能、氧化溫度低而得到廣泛應(yīng)用。

催化燃燒是一種涉及氣體固體兩相的化學(xué)反應(yīng)，其本質(zhì)機(jī)理為在有活性氧參與的條件下發(fā)生的深度氧化反應(yīng)。在反應(yīng)過(guò)程中，加入催化劑可以顯著降低反應(yīng)所需的活化能，VOCs 富集在催化劑表面，在較低燃燒溫度下發(fā)生無(wú)焰燃燒，蕞終分解為二氧化碳和水，同時(shí)釋放出大量的熱。其化學(xué)反應(yīng)方程式如下：CnHm+ (n+m/4) O2→ n CO2+m/2 H2O + 能量 在催化劑的作用下，VOCs 可以在較低溫度下充分燃燒，生成二氧化碳和水，去除率高達(dá) 90%。催化燃燒法具有能耗低、運(yùn)行可靠穩(wěn)定、無(wú)二次污染等突出優(yōu)點(diǎn)，在歐美國(guó)家已得到廣泛推廣應(yīng)用。在我國(guó)，催化燃燒法也是處理 VOCs 的主要手段，其應(yīng)用比例約為 55%。目前，催化燃燒法已經(jīng)成為處理 VOCs 的主流。

廢氣處理方法介紹及適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)說(shuō)明

1、掩蔽法      采用更強(qiáng)烈的芳香氣味與臭氣摻和，以掩蔽臭氣，使之能被人接收   適用于需立即地、暫時(shí)地消除低濃度惡臭氣體影響的場(chǎng)合，惡臭強(qiáng)度2.5左右，無(wú)組織排放源         可盡快消除惡臭影響，靈活性大，費(fèi)用低        惡臭成分并沒(méi)有被去除

2、稀釋擴(kuò)散法      將有臭味地氣體通過(guò)煙囪排至大氣，或用無(wú)臭空氣稀釋?zhuān)档蛺撼粑镔|(zhì)濃度以減少臭味        適用于處理中、低濃度的有組織排放的惡臭氣體        費(fèi)用低

設(shè)備簡(jiǎn)單        易受氣象條件限制，惡臭物質(zhì)依然存在

3、熱力燃燒法      在高溫下惡臭物質(zhì)與燃料氣充分混和，實(shí)現(xiàn)完全燃燒   適用于處理高濃度、小氣量的可燃性氣體        凈化效率高，惡臭物質(zhì)被徹底氧化分解        設(shè)備易腐蝕，消耗燃料，處理成本高，易形成二次污染

4、催化燃燒法                                

5、水吸收法          利用臭氣中某些物質(zhì)易溶于水的特性，使臭氣成分直接與水接觸，從而溶解于水達(dá)到脫臭目的   水溶性、有組織排放源的惡臭氣體   工藝簡(jiǎn)單，管理方便，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低   產(chǎn)生二次污染，需對(duì)洗滌液進(jìn)行處理；凈化效率低，應(yīng)與其他技術(shù)聯(lián)合使用，對(duì)硫醇，脂肪酸等處理效果差

6、藥液吸收法      利用臭氣中某些物質(zhì)和藥液產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的特性，去除某些臭氣成分        適用于處理大氣量、高中濃度的臭氣   能夠有針對(duì)性處理某些臭氣成分，工藝較成熟        凈化效率不高，消耗吸收劑，易形成而二次污染

活性炭吸附箱工作原理：

有機(jī)廢氣經(jīng)收集后，在風(fēng)機(jī)負(fù)壓作用下進(jìn)入活性炭吸附器?；钚蕴课绞抢没钚蕴康亩嗫仔裕谖Φ脑矶_(kāi)發(fā)的。由于固體表面上存在著未平衡飽和的分子力或化學(xué)鍵力，因此當(dāng)此固體表面與氣體接觸時(shí)，就能吸引氣體分子，使其濃集并保持在固體表面。這種現(xiàn)象就是吸附現(xiàn)象。本工藝所采用的活性炭吸附法就是利用固體表面的這種性質(zhì)，當(dāng)廢氣與表面的多孔性活性炭接觸，廢氣中的污染物吸附在活性炭固體表面，從而與氣體混合物分離，達(dá)到凈化的目的。