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催化燃燒技術(shù)是指在催化劑的作用下，使有機廢氣中的碳氫化合物在溫度較低的條件下迅速氧化成水和，達到治理的目的。催化燃燒廢氣處理法處理工業(yè)有機廢氣是20世紀40年代末出現(xiàn)的技術(shù)。從1949年研制出世界上第一套有機廢氣催化燃燒裝置到現(xiàn)在，這項技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于油漆、橡膠加工、塑料加工、樹脂加工、皮革加工、食品業(yè)和鑄造業(yè)等部門，也用于汽車廢氣凈化等方面。在1973年開始催化燃燒處理法用于治理漆包線烘干爐排出的有機廢氣,隨后又在絕緣材料、印刷工業(yè)等方面進行了研究,使催化燃燒設(shè)備得到了廣泛的應(yīng)用。

二、催化燃燒技術(shù)簡介

催化燃燒技術(shù)是指在較低溫度下，在催化劑的作用下使廢氣中的可燃組分徹底氧化分解，從而使氣體得到凈化處理的一種廢氣處理方法。催化燃燒廢氣處理是典型的氣-固相催化反應(yīng),其實質(zhì)是活性氧參與深度氧化作用。在催化燃燒過程中,催化劑的作用是降低反應(yīng)的活化能,同時使反應(yīng)物分子富集于催化劑表面,以提高反應(yīng)速率。借助催化劑可使有機廢氣在較低的起燃溫度條件下發(fā)生無焰燃燒,并氧化分解為CO2 和H2O,同時放出大量熱量。

根據(jù)有機廢氣的預(yù)熱方式及富集方式,催化燃燒工藝流程可分為3種：

1、預(yù)熱式。

預(yù)熱式是催化燃燒的最基本的流程形式，其基本原理見圖1。有機廢氣溫度在100℃以下、濃度也較低時，熱量不能自給，因此在進入反應(yīng)器前需要在預(yù)熱室加熱升溫。通常采用或電加熱將廢氣升溫至催化反應(yīng)所需的起燃溫度；燃燒凈化后的氣體在熱交換器內(nèi)與未處理的廢氣進行熱交換，以回收部分熱量。

2、自身熱平衡式。

有機廢氣溫度高且有機物含量較高，通常只需要在催化燃燒反應(yīng)器中設(shè)置電加熱器供起燃時使用，通過熱交換器回收部分凈化氣體所產(chǎn)生的熱量，正常操作下就能夠維持熱平衡，不需要補充熱量，其流程見圖2. 

3、吸附-催化燃燒。

當有機廢氣的流量大、濃度低、溫度低、采用催化燃燒需消耗大量的燃料時，可先采用吸附手段將有機廢氣吸附于吸附劑上并進行濃縮，然后通過熱空氣吹掃，使有機廢氣脫附成為高濃度有機廢氣（可濃縮10倍以上）后再進行催化燃燒。不需要補充熱源就可以維持正常運行，其工藝流程見圖3。

對有機廢氣催化燃燒處理工藝的選擇主要取決于：

1、燃燒過程的放熱量，即廢氣中可燃物的種類和濃度；

2、起燃溫度，即有機組分的性質(zhì)及催化劑活性；

3、熱量回收率等。當回收熱量超過預(yù)熱所需熱量時，可實現(xiàn)自身熱平衡運轉(zhuǎn)，無需外界補充熱源，這是最經(jīng)濟的。

催化燃燒是放熱反應(yīng),放熱量的大小取決于有機物的種類及其含量。如能依靠廢氣燃燒的反應(yīng)熱維持催化燃燒過程持續(xù)進行是最經(jīng)濟的操作方法。而能否以自熱維持體系的正常反應(yīng)則取決于燃燒過程的放熱量、催化劑的起燃溫度、熱量回收率、廢氣的初始溫度等條件。催化劑相應(yīng)的起燃溫度分別為200℃、250℃、300℃；廢氣的初始溫度分別為30℃和150℃。廢氣的初始溫度越高，廢氣中有機物的濃度越高，實現(xiàn)自熱運轉(zhuǎn)的可能性越大。而工業(yè)有機廢氣中5000mg/m3左右的有機物殘留量是常見的，只要熱交換器的換熱效率能達到50%-60%就可利用熱交換器回收燃燒反應(yīng)熱來維持催化燃燒的持續(xù)進行。

催化燃燒廢氣處理技術(shù)優(yōu)點：

1、起燃溫度低,節(jié)省能源

有機廢氣催化燃燒與直接燃燒相比,具有起燃溫度低、能耗低的顯著特點。在某些情況下,催化燃燒達到起燃溫度后便無需外界供熱。

2、適用范圍廣

催化燃燒幾乎可以處理所有的烴類有機廢氣及惡臭氣體。對于有機化工、涂料、絕緣材料等行業(yè)排放的低濃度、多成分、無回收價值的廢氣,采用吸附--催化燃燒法的處理效果更好。

3、處理效率高,無二次污染

用催化燃燒法處理有機廢氣的凈化率一般都在95%以上,最終產(chǎn)物為無害的CO2 和H2O (雜原子有機化合物還有其他燃燒產(chǎn)物),且由于燃燒溫度低,能大量減少NOX 的生成,因此不會造成二次污染。但是其缺點是工藝條件要求嚴格，不允許廢氣中含有影響催化劑壽命和處理效率的塵粒和霧滴，也不允許有使催化劑中毒的物質(zhì)，以防催化劑中毒，因此采用催化燃燒技術(shù)處理有機廢氣必須對廢氣作前處理。

 噴涂有機廢氣經(jīng)預(yù)處理設(shè)備處理后進入活性炭吸附器+有機廢氣催化燃燒處理裝置工藝圖

           有機廢氣處理工藝流程圖

活性炭吸附脫附催化燃燒處理一體化設(shè)備特點：

 (1)設(shè)備緊湊，可制成集活性炭吸附脫附和控制于一體，設(shè)備占地面積��； 
 (2)吸附凈化效率達90%以上，催化凈化效率達97%以上，凈化效率高； 
 (3)催化劑使用我公司生產(chǎn)的專用催化劑，使用壽命長； 
 (4)脫附過程自動運行，設(shè)備操作簡單，管理方便； 
 (5)該設(shè)備僅適用于間歇式產(chǎn)生有機廢氣的場合。 
 (6)采用薄層的活性炭纖維（ACF）作為吸附單元，吸附效率高，氣流阻力小。 
 (7)再生速度快，再生能耗低。 
 (8)采用PLC全自動控制，無人值守運行。 
 (9)吸附器吸附循環(huán)周期快、安全高效。

三、濃縮式催化燃燒廢氣凈化機適應(yīng)范圍

有機廢氣催化燃燒裝置應(yīng)用于油漆、橡膠加工、塑料加工、樹脂加工、皮革加工、食品行業(yè)和鑄造等行業(yè)有機廢氣處理，目前漆包線烘干廢氣、涂布烘干有機廢氣、油墨廢氣應(yīng)用最為廣泛。

四、工程案例