催化燃燒處理有機(jī)廢氣和惡臭氣體(共14頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上目錄1、VOCs和惡臭氣體1.1定義VOCs是指沸點(diǎn)在50-260、室溫下飽和蒸氣壓超過(guò)133.3Pa的易揮發(fā)性有機(jī)化合物，包括烴類(lèi)、鹵代烴、芳香烴、多環(huán)芳香烴等，主要來(lái)自石油化工、制藥、印刷、噴漆、機(jī)動(dòng)車(chē)、制鞋等行業(yè)排放的廢氣。多數(shù)的VOCs 具有刺激性氣味且有毒性或劇毒, 這樣的VOCs 可以稱(chēng)為VOCs 惡臭污染物質(zhì)。1.2來(lái)源VOCs 惡臭物質(zhì)來(lái)源于生活和工業(yè)生產(chǎn)等方面。生活源主要有糞便處理、生活垃圾等; 工業(yè)有害廢氣來(lái)自于以煤、石油、天然氣為燃料或原料的工業(yè), 或者與之有關(guān)的化工企業(yè)。例如:石油加工、煉油、煉焦、煤氣、化肥、制藥、造紙、合成材料等行業(yè)?？蓪⑵?/p>

2、來(lái)源大致歸納為表1所示。表2 為工業(yè)中排放的VOCs 惡臭物質(zhì)的主要種類(lèi),其中芳香烴、醇類(lèi)、酯類(lèi)等作為工業(yè)溶劑被廣泛使用,因而排放量很大,對(duì)人體和環(huán)境危害較大。1.3危害該類(lèi)有機(jī)物廢氣是對(duì)人體健康有害的污染物，常伴隨著異味、惡臭散發(fā)在空氣中，對(duì)人的眼、鼻、呼吸道有刺激作用，對(duì)心、肺、肝等內(nèi)臟及神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生有害影響，甚至造成急性和慢性中毒，可致癌、致突變。而且會(huì)與大氣中的NO2反應(yīng)生成O3，使低空大氣中O3濃度升高，形成光化學(xué)煙霧，危害人體健康和導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)。此外，VOCs的污染范圍不僅僅局限在一個(gè)城市或國(guó)家內(nèi)，隨著它的擴(kuò)散與遷移，可以引起包括酸雨、臭氧層破壞、大氣變暖等全球環(huán)境問(wèn)題，具有跨國(guó)

3、性和全球性。因此，VOCs被視為繼粉塵之后的第二大類(lèi)量大面廣的大氣污染物，VOCs的凈化治理也逐步成為了大氣污染治理中非常重要的一部分。2、催化燃燒技術(shù)2.1定義催化燃燒技術(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。2.2原理催化燃燒是典型的氣-固相催化反應(yīng),其實(shí)質(zhì)是活性氧參與深度氧化作用。在催化燃燒過(guò)程中,催化劑的作用是降低反應(yīng)的活化能,同時(shí)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(jī)廢氣在較低的起燃溫度條件下發(fā)生無(wú)焰燃燒,并氧化分解為CO2 和H2O,同時(shí)放出大量熱。2.3催化燃燒的特點(diǎn)1、起燃溫度低,節(jié)

4、省能源有機(jī)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(diǎn)。在某些情況下,催化燃燒達(dá)到起燃溫度后便無(wú)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(lèi)有機(jī)廢氣及惡臭氣體。對(duì)于有機(jī)化工、涂料、絕緣材料等行業(yè)排放的低濃度、多成分、無(wú)回收價(jià)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(wú)二次污染用催化燃燒法處理有機(jī)廢氣的凈化率一般都在95%以上,最終產(chǎn)物為無(wú)害的CO2 和H2O (雜原子有機(jī)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(huì)造成二次污染。但是其缺點(diǎn)是工藝條件要求嚴(yán)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

5、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(jī)廢氣必須對(duì)廢氣作前處理。同時(shí)該法不適于處理燃燒過(guò)程中產(chǎn)生大量硫氧化物和氮氧化物的廢氣。3、催化劑3.1催化劑種類(lèi)燃燒型催化劑的種類(lèi)比較多,按活性成分大體可分為貴金屬催化劑、過(guò)渡金屬氧化物催化劑和復(fù)氧化物催化劑3大類(lèi)。1、貴金屬催化劑。Pt、Pb、Ru等是典型的貴金屬催化劑，這類(lèi)催化劑通常負(fù)載在載體上,其活性高、選擇性好。但由于其資源稀少、價(jià)格昂貴，且處理含氯和含硫的VOCs時(shí)很容易中毒，因而僅適用于處理不含氯和硫的VOCs。由于金屬催化劑的高活性，催化燃燒VOCs時(shí)起燃溫度可低至100-200。例如以硼為載體的Pt催化劑處

6、理含戊烷、正己烷、苯、甲苯混合物的VOCs時(shí)，其起燃溫度只有100，要達(dá)到90%的轉(zhuǎn)化率也只需200左右。如果采用微乳法、氣相沉積來(lái)制備貴金屬催化劑，其活性更高。Pt Pd 2、過(guò)渡金屬氧化物催化劑作為貴金屬催化劑的取代品，氧化性較強(qiáng)的過(guò)渡金屬氧化物對(duì)CH4等烴類(lèi)和CO的氧化反應(yīng)都具有較高的催化活性，且成本較低，常見(jiàn)的有MnOx、CoOx和CuOx等催化劑。3、復(fù)氧化物催化劑一般認(rèn)為，復(fù)氧化物之間由于存在結(jié)構(gòu)或電子調(diào)變等相互作用，其催化活性比相應(yīng)的單一氧化物要高。復(fù)氧化物催化劑主要有以下兩大類(lèi)。(1)鈣鈦礦型復(fù)氧化物稀土與過(guò)渡金屬氧化物在一定條件下可以形成具有天然鈣鈦礦型的復(fù)合氧化物，通式為A

7、BO3，其活性明顯優(yōu)于相應(yīng)的單一氧化物。A為四面體型結(jié)構(gòu)，B為八面體形結(jié)構(gòu)；A和B形成交替立體結(jié)構(gòu)，易于取代而產(chǎn)生晶格缺陷，即催化活性中心位，表面晶格氧提供高活性的氧化中心，從而實(shí)現(xiàn)深度氧化反應(yīng)。常見(jiàn)的該類(lèi)型催化劑有BaCuO3、LaMnO3等。(2)尖晶石型復(fù)氧化物尖晶石型是復(fù)氧化物的一種重要結(jié)構(gòu)類(lèi)型，通式為AB2O4，具有優(yōu)良的深度氧化催化活性。如其對(duì)CO的催化燃燒起燃點(diǎn)約為80，對(duì)烴類(lèi)亦可在低溫區(qū)實(shí)現(xiàn)完全氧化；研究最為活躍的是CuMn2O4。尖晶石對(duì)芳烴燃燒的催化活性尤為出色，使C7H8 完全燃燒只需260，實(shí)現(xiàn)了低溫催化燃燒。尖晶石型復(fù)氧化物的低溫催化燃燒特性具有特別現(xiàn)實(shí)的意義。3.2

8、催化劑載體及負(fù)載方式VOCs凈化催化劑的載體主要有兩類(lèi): 一類(lèi)是球狀或片狀;另一類(lèi)是整體式多孔蜂窩狀。催化劑活性組分可通過(guò)下列方式沉積在載體上:電沉積在纏繞或壓制的金屬載體上; 沉積在顆粒狀陶瓷材料上; 沉積在蜂窩結(jié)構(gòu)的陶瓷材料上。金屬載體的優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)熱性能好、機(jī)械強(qiáng)度高,缺點(diǎn)是比表面積較??；顆粒狀載體的優(yōu)點(diǎn)是比表面積大，缺點(diǎn)是壓降大以及因載體間相互摩擦而造成活性組分磨耗損失；蜂窩陶瓷載體是比較理想的載體形式，具有很大的比表面積，壓力降較片狀、粒狀、柱狀載體低，機(jī)械強(qiáng)度高，耐磨、耐熱沖擊能力強(qiáng)。3.3催化劑失活與防止3.3.1催化劑失活催化劑在使用過(guò)程中隨著時(shí)間的延長(zhǎng)活性會(huì)逐漸下降,直至失活。催

9、化劑失活主要有以下3種類(lèi)型。（1）催化劑完全失活。使催化劑失活的毒物包括快速作用毒物和慢速作用毒物兩大類(lèi)?？焖僮饔枚疚镏饕蠵、As等；慢速作用毒物有Pb、Zn等。通常情況下，催化劑失活是由于毒物與活性組分化合或熔成合金。對(duì)于快速作用毒物來(lái)說(shuō)，即使只有微量，也能使催化劑迅速失活。（2）抑制催化反應(yīng)。鹵素和硫的化合物易與活性中心結(jié)合，但這種結(jié)合是比較松弛、可逆且暫時(shí)性的，當(dāng)廢氣中的這類(lèi)物質(zhì)被去除后，催化劑活性可以恢復(fù)。（3）沉積覆蓋活性中心。不飽和化合物的存在可導(dǎo)致炭沉積，此外，陶瓷粉塵、鐵氧化合物及其它顆粒物堵塞活性中心后，也會(huì)影響催化劑的吸附與解吸能力，導(dǎo)致催化劑活性下降。3.3.2催化劑失

10、活的防止對(duì)催化劑活性的衰減,可以采取下列相應(yīng)的措施加以防止:按操作規(guī)程正確控制反應(yīng)條件;當(dāng)催化劑表面結(jié)炭時(shí),應(yīng)吹入新鮮空氣,以提高燃燒溫度,燒去表面結(jié)炭; 將廢氣進(jìn)行預(yù)處理,以除去毒物,防止催化劑中毒;改進(jìn)催化劑的制備工藝,提高催化劑的耐熱性和抗毒能力。4、燃燒動(dòng)力學(xué)當(dāng)有機(jī)廢氣在金屬氧化物催化劑上燃燒時(shí),CnHm 的氧化反應(yīng)是經(jīng)過(guò)表面氧化還原作用循環(huán)實(shí)現(xiàn)的。反應(yīng)機(jī)理如下:Ri +氧化態(tài)催化劑 Ki 還原態(tài)催化劑+產(chǎn)物 (1)O2 +還原態(tài)催化劑 Koi 氧化態(tài)催化劑 (2)其中, Ri為CnHm 物種的第i種。相應(yīng)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型方程式可表達(dá)為:ri =Koi Ki Coi CiKoi Ci+n

11、i Ki Ci式中, ki、koi分別為反應(yīng)(1)、反應(yīng)( 2)的反應(yīng)速度常數(shù); ci、coi分別為CnHm 物種i及氧的濃度;ni為每摩爾CnHm 物種i完全氧化所需氧的摩爾數(shù)。實(shí)驗(yàn)表明,碳?xì)溲趸磻?yīng)速度對(duì)碳?xì)涞姆磻?yīng)級(jí)數(shù)位于0和1之間。5、催化燃燒工藝流程根據(jù)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(jiàn)圖1。有機(jī)廢氣溫度在100以下、濃度也較低時(shí)，熱量不能自給，因此在進(jìn)入反應(yīng)器前需要在預(yù)熱室加熱升溫。通常采用煤氣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(jìn)行熱交換，以回收部分熱量

12、。2、自身熱平衡式。有機(jī)廢氣溫度高且有機(jī)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(shí)使用，通過(guò)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(bǔ)充熱量，其流程見(jiàn)圖2.3、吸附-催化燃燒。當(dāng)有機(jī)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(shí)，可先采用吸附手段將有機(jī)廢氣吸附于吸附劑上并進(jìn)行濃縮，然后通過(guò)熱空氣吹掃，使有機(jī)廢氣脫附成為高濃度有機(jī)廢氣（可濃縮10倍以上）后再進(jìn)行催化燃燒。不需要補(bǔ)充熱源就可以維持正常運(yùn)行，其工藝流程見(jiàn)圖3。對(duì)有機(jī)廢氣催化燃燒工藝的選擇主要取決于：1、燃燒過(guò)程的放熱量，即廢氣中可燃物的種類(lèi)和濃度；2、起燃溫度，即有機(jī)組

13、分的性質(zhì)及催化劑活性；3、熱量回收率等。當(dāng)回收熱量超過(guò)預(yù)熱所需熱量時(shí)，可實(shí)現(xiàn)自身熱平衡運(yùn)轉(zhuǎn)，無(wú)需外界補(bǔ)充熱源，這是最經(jīng)濟(jì)的。6、催化燃燒熱平衡催化燃燒是放熱反應(yīng),放熱量的大小取決于有機(jī)物的種類(lèi)及其含量。如能依靠廢氣燃燒的反應(yīng)熱維持催化燃燒過(guò)程持續(xù)進(jìn)行是最經(jīng)濟(jì)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(guò)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。以含甲苯的廢氣凈化為例：設(shè)3種廢氣分別含甲苯8000mg/m3、4000mg/m3、2000mg/m3；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，熱交換器效率與需補(bǔ)充能量之間的關(guān)系

14、見(jiàn)表2。從表2可以看出，廢氣的初始溫度越高，廢氣中有機(jī)物的濃度越高，實(shí)現(xiàn)自熱運(yùn)轉(zhuǎn)的可能性越大。而工業(yè)有機(jī)廢氣中5000mg/m3左右的有機(jī)物殘留量是常見(jiàn)的，只要熱交換器的換熱效率能達(dá)到50%-60%就可利用熱交換器回收燃燒反應(yīng)熱來(lái)維持催化燃燒的持續(xù)進(jìn)行。7、催化燃燒的應(yīng)用1、溶劑類(lèi)污染物的凈化處理這類(lèi)污染物量大面廣,主要是三苯(苯、甲苯和二甲苯) 、酮類(lèi)、醇類(lèi)及其他一些含氧衍生物等。詹建鋒采用吸附-催化燃燒法治理彩印廠三苯廢氣,治理前廢氣濃度為1320 mg/m3 ,治理后濃度小于50 mg/m3 ,達(dá)到福建省DB35/156-93要求。劉忠生等對(duì)主要含烴類(lèi)污染物的石化污水處理場(chǎng)隔油池散發(fā)的廢

15、氣進(jìn)行處理,采用蜂窩狀Pt、Pd、Ce多組分TC79-2H催化劑對(duì)進(jìn)口總烴體積分?jǐn)?shù)為10006000l/L 的廢氣進(jìn)行催化燃燒,凈化排氣總烴體積分?jǐn)?shù)小于100l/L,總烴去除率達(dá)到97%以上。2、含氮有機(jī)污染物的凈化含氮有機(jī)污染物(如RNH2、RCONH2等)大都具有毒性和臭味,必須進(jìn)行處理?；鸺七M(jìn)劑(CH3)2NNH2是一種易溶于水和有機(jī)溶劑且具有強(qiáng)極性和弱堿性的有機(jī)化合物,也是一種劇毒物質(zhì)。采用催化燃燒法處理(CH3)2NNH2(含量1% ,壓力0.25MPa,氣量500 m3/h) ,當(dāng)催化燃燒溫度高于300時(shí),(CH3)2NNH2廢氣去除率達(dá)99%以上,獲得了很好的處理效果。3、對(duì)含

16、硫有機(jī)污染物的凈化制藥廠、農(nóng)藥廠和化纖廠等在生產(chǎn)中會(huì)排出CH3SH、CH3CH2SH、CS2 等有機(jī)硫污染物。對(duì)這類(lèi)污染物進(jìn)行催化氧化時(shí),其中的硫原子一般氧化成SO2或SO3,在催化劑表面上易產(chǎn)生強(qiáng)吸附,造成催化劑中毒失活。而新開(kāi)發(fā)的RS-1型催化劑能使反應(yīng)過(guò)程生成的SO2和SO3幾乎100%地釋放出來(lái),使催化劑活性保持穩(wěn)定。8、催化燃燒新技術(shù)隨著工業(yè)生成地迅猛發(fā)展，有機(jī)廢氣的種類(lèi)也日益繁多，因此，人們也在不斷的研究開(kāi)發(fā)催化燃燒的一些新技術(shù)、新工藝，以提高有機(jī)廢氣的處理效果。表2對(duì)一些催化燃燒的新技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹。9、工程案例：催化燃燒法在污水處理場(chǎng)的應(yīng)用1、簡(jiǎn)介中國(guó)石油化工股份有限公司九江

17、分公司煉油污水處理場(chǎng)的處理工藝為平流隔油池、斜板隔油池、一級(jí)浮選、均質(zhì)罐、二級(jí)浮選、一級(jí)生化、二級(jí)生化、沉降池、三級(jí)生化(A /O系統(tǒng)), 實(shí)際處理能力1000 t /h。污水處理場(chǎng)處理污水過(guò)程中，由于污水中揮發(fā)性有機(jī)物濃度較高, 并且污水不斷攪拌, 從而逸散出大量揮發(fā)性有機(jī)氣體。這種揮發(fā)性有機(jī)氣體的主要成分是甲烷、苯、甲苯、二甲苯、環(huán)己烷等低分子量的烴類(lèi), 以及一些低分子量的含硫化合物,如硫化氫、甲硫醇、二甲二硫等。總進(jìn)口、隔油池、浮選產(chǎn)生含有機(jī)廢氣約1 000 3 000m3 /h,其中總烴濃度約500 2 500 mg /m3 (有時(shí)大于2 500 mg /m3 ) , 總硫( 包括有機(jī)

18、硫化物和硫化氫) 約為0 30 mg /m3 (有時(shí)大于30 mg /m3) ;散發(fā)到大氣中的這些污染物超過(guò)一定濃度, 將超過(guò)國(guó)家大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn) ( GB16297-1996)、惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn) ( GB14554-93)和工業(yè)企業(yè)衛(wèi)生設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)( TJ36-79) 中的車(chē)間衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。如果我們長(zhǎng)期活動(dòng)在被這些物質(zhì)污染的環(huán)境中, 可能引發(fā)呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)等疾病; 在污染嚴(yán)重時(shí), 還會(huì)使人產(chǎn)生頭暈、惡心、嘔吐等急性中毒癥狀, 甚至?xí)l(fā)生死亡事件。因此, 必須對(duì)該廢氣進(jìn)行處理。九江分公司于2007年投資建成的污水處理場(chǎng)有機(jī)氣體處理裝置, 采用撫順石油化工研究院研制開(kāi)發(fā)的“脫硫及總

19、烴濃度均化-催化燃燒”聯(lián)合處理工藝,處理廢氣3 000 Nm3 /h; 此次裝置處理廢氣為平流隔油池、斜板隔油池、總進(jìn)口的揮發(fā)的混合氣體。于2008年5月6日起進(jìn)行了試運(yùn)行, 運(yùn)行一年后又于2009年8月10日 12日進(jìn)行了標(biāo)定, 從試運(yùn)行的運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)及標(biāo)定的數(shù)據(jù)來(lái)看, 裝置運(yùn)行穩(wěn)定,處理后氣體總烴達(dá)到大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB16297-1996) 120mg /m3的國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。2、處理裝置主要設(shè)計(jì)參數(shù)( 1) 處理工藝廢氣量: 3 000 Nm3 /h。( 2) 處理后的廢氣達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。( 3) 催化燃燒反應(yīng)器入口氣體溫度240 300，空速10 000 40 000 h-

20、1。3、廢氣處理工藝流程本裝置屬于工業(yè)裝置, 其任務(wù)是采用強(qiáng)化預(yù)脫硫及總烴濃度均化-催化燃燒聯(lián)合工藝處理九江分公司煉油污水處理場(chǎng)集水井、事故隔油池、波紋斜板隔油池、壓力溶氣浮選池等散發(fā)的惡臭氣體, 使污水處理場(chǎng)及其周?chē)沫h(huán)境污染明顯改善, 處理后的廢氣排放符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。本裝置以催化燃燒反應(yīng)器為核心設(shè)備處理污水處理場(chǎng)集水井、事故隔油池、波紋斜板隔油池、壓力溶氣浮選池等散發(fā)的惡臭氣體, 同時(shí),為了保護(hù)催化燃燒催化劑, 以及安全、穩(wěn)定運(yùn)行, 配備了強(qiáng)化預(yù)脫硫及總烴濃度均化罐等必要的附屬設(shè)備。廢氣首先由引風(fēng)機(jī)從封閉好的集水井、事故隔油池、波紋斜板隔油池、壓力溶氣浮選池等引出, 經(jīng)過(guò)輸送管路進(jìn)入強(qiáng)化

21、預(yù)脫硫洗滌塔, 再進(jìn)入阻火器及總烴濃度均化罐。在頂脫硫及總烴濃度均化劑的作用下, 廢氣中的H2S 和有機(jī)硫被脫除, 同時(shí)完成廢氣總烴濃度的均化。然后廢氣經(jīng)過(guò)引風(fēng)機(jī)、過(guò)濾器、阻火器進(jìn)入加熱- 換熱反應(yīng)單元, 廢氣中的有機(jī)物在適宜的溫度和催化燃燒催化劑作用下, 與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng), 生成H2O和CO2, 并釋放出大量的反應(yīng)熱。處理后的氣體攜帶大量的熱量, 通過(guò)換熱器進(jìn)行熱能交換, 對(duì)原料氣進(jìn)行加熱, 處理后的達(dá)標(biāo)廢氣通過(guò)排氣筒排放到大氣中。洗滌塔作為強(qiáng)化預(yù)脫硫措施, 可以減輕脫硫及總烴濃度均化罐的負(fù)荷, 降低裝置的操作費(fèi)用, 延長(zhǎng)脫硫及總烴濃度均化劑和催化燃燒催化劑的使用壽命, 確保裝置長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)

22、轉(zhuǎn)。廢氣進(jìn)入洗滌塔后, 其中的大部分硫化物被洗滌吸收。洗滌吸收液采用工業(yè)水加NaOH 配制成5 8% 的稀堿液, 或直接用液堿。吸收液經(jīng)過(guò)塔上部的分散器分散后, 沿填料流下潤(rùn)濕填料表面;廢氣自塔底向上通過(guò)填料縫隙中的自由空間與吸收液作逆向流動(dòng), 在填料塔中廢氣與吸收液充分接觸, 廢氣中的含硫污染物被吸收, 從而使廢氣的含硫量大大降低。如果廢氣中的硫化物濃度不是太高, 即廢氣中(微庫(kù)侖法) 硫化物濃度為0 50mg /m3 時(shí), 可以不開(kāi)預(yù)脫硫裝置; 如果廢氣中硫化物濃度超過(guò)50mg /m3 時(shí), 則需要開(kāi)啟強(qiáng)化預(yù)脫硫裝置, 以保證催化燃燒裝置的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。在其洗滌塔內(nèi)上部安裝除霧絲網(wǎng), 用來(lái)

23、脫除廢氣中攜帶的水霧。阻火器用來(lái)防止在意外情況下, 下游管道中的火焰回流到隔油池、浮選池等。一次風(fēng)機(jī)為氣體送入脫硫及總烴濃度均化罐提供動(dòng)力; 二次風(fēng)機(jī)給反應(yīng)器提供動(dòng)力。脫硫及總烴濃度均化罐內(nèi)裝填脫硫及總烴濃度均化劑, 通過(guò)化學(xué)吸附、氧化轉(zhuǎn)化等途徑脫除硫化氫和有機(jī)硫化物, 防止催化燃燒催化劑急性中毒; 同時(shí)通過(guò)吸附- 解吸作用, 降低廢氣中總烴濃度的波動(dòng)幅度, 使總烴濃度維持在較穩(wěn)定的水平, 保持催化燃燒反應(yīng)器的穩(wěn)定操作。加熱- 換熱- 反應(yīng)單元是集加熱、換熱、催化燃燒反應(yīng)于一體的整體裝置, 是本裝置的主體設(shè)備。廢氣經(jīng)換熱(或加熱) 后, 進(jìn)入催化燃燒反應(yīng)器。反應(yīng)器內(nèi)裝填催化燃燒催化劑。在反應(yīng)器

24、入口氣體溫度250 300, 空速10 000 40 000h- 1的條件下, 將廢氣中的有機(jī)物氧化為CO2 和H2O, 并釋放出大量的反應(yīng)熱。處理后的氣體攜帶大量的熱量, 通過(guò)換熱單元將熱量傳給處理前的廢氣, 使廢氣加熱; 處理后的氣體經(jīng)充分回收熱量后, 經(jīng)煙囪排放到大氣中。一般情況下, 廢氣燃燒放出的熱量可維持系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行, 不需要提供外部能源。在正常條件下,加熱器關(guān)閉或低負(fù)荷運(yùn)行。只有在啟動(dòng)或當(dāng)廢氣中有機(jī)物濃度較低時(shí), 需要啟動(dòng)加熱器補(bǔ)充熱量。廢氣經(jīng)過(guò)處理后, 排放氣體中各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn), 達(dá)標(biāo)排放。工藝流程見(jiàn)附圖4 裝置處理效果2008年5月6日至5月13日對(duì)廢氣處理裝置進(jìn)

25、行了半個(gè)月的試運(yùn)轉(zhuǎn), 并于2009 年8月10日 12日進(jìn)行了標(biāo)定; 從試運(yùn)轉(zhuǎn)和標(biāo)定期間考察項(xiàng)目包括裝置耗電量、裝置處理規(guī)模和處理效果。裝置耗電量通過(guò)裝置加熱器和風(fēng)機(jī)的輸出功率來(lái)估算; 裝置處理規(guī)模由現(xiàn)場(chǎng)流量計(jì)標(biāo)定; 處理效果通過(guò)催化燃燒反應(yīng)器進(jìn)、出口廢氣的非甲烷總烴濃度等來(lái)考察。在裝置的正式運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中, 稀釋空氣閥門(mén)關(guān)閉, 所有廢氣全部經(jīng)催化燃燒裝置處理。正式運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中裝置運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn), 催化燃燒反應(yīng)器進(jìn)口溫度在240 300, 流量為1 700-3 000 Nm3 /h。4.1催化燃燒反應(yīng)器的處理效果催化燃燒反應(yīng)器作為本裝置的核心設(shè)備, 它是考察的重點(diǎn)。在試運(yùn)轉(zhuǎn)和標(biāo)定過(guò)程中, 催化燃燒反應(yīng)器進(jìn)

26、、出口分別共采樣6 次。分析項(xiàng)目包括反應(yīng)器進(jìn)、出口總烴、苯、甲苯、二甲苯等。試運(yùn)行期間催化燃燒反應(yīng)器進(jìn)、出口廢氣的分析結(jié)果列于表1、表2中; 標(biāo)定期間催化燃燒反應(yīng)器進(jìn)、出口廢氣的分析結(jié)果列于表3、表4中。大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)( GB16297-1996) 規(guī)定: 苯12mg /m3; 甲苯: 40mg /m3, 二甲苯: 70mg /m3。表1表4數(shù)據(jù)表明, 在反應(yīng)器入口溫度240 300的條件下, 廢氣經(jīng)過(guò)催化燃燒裝置處理, 凈化氣體中的苯、甲苯、二甲苯等污染物均未檢出,總烴濃度均低于120mg /m3, 即非甲烷總烴濃度也低于120mg /m3, 符合我國(guó)大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB16

27、297-1996) 規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。5 結(jié) 論（1）本催化燃燒處理裝置可以治理煉油污水場(chǎng)產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)氣體, 催化燃燒反應(yīng)器出口氣體的總烴(非甲烷總烴) 濃度均在120 mg /m3以下, 苯、甲苯、二甲苯濃度未檢出, 無(wú)機(jī)和有機(jī)硫化物濃度未檢出, 均符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。（2）催化燃燒反應(yīng)器對(duì)苯系物也具有很好的處理效果。（3）在正常操作條件下, 裝置的能耗主要是風(fēng)機(jī)用電和電加熱器耗電, 總電耗42.5 KW左右。（4）通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明, 使用催化燃燒法處理煉油污水場(chǎng)產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)氣體是可行的, 不產(chǎn)生二次污染。參考文獻(xiàn)1. Eric M, Cordi J L, Falconer Oxidation of volatile organic compounds on a Ag/Al2O3 catalystJ. Applied Catalyst A: General, 1997,151:1791912. Spivey J J. Complete Cat