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催化燃燒是借助催化劑在低溫下(200～400℃)下，實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)物的完全氧化，因此，能耗少，操作簡(jiǎn)便，安全，凈化效率高，在有機(jī)廢氣特別是回收價(jià)值不大的有機(jī)廢氣凈化方面， 比如化工，噴漆、絕緣材料、漆包線、涂料生產(chǎn)等行業(yè)應(yīng)用較廣。

催化燃燒工藝常見問題分析

1、處污原理

燃燒法分為蓄熱式燃燒技術(shù)（RTO）和催化燃燒技術(shù)（RCO）。其原理是通過直接燃燒或者添加催化劑進(jìn)行低溫燃燒，利用“燒”將有機(jī)廢氣徹底降解為水和二氧化碳。

2、實(shí)際應(yīng)用

燃燒法作為目前處理效率和效果相對(duì)理想的工藝，雖然它的價(jià)格相對(duì)昂貴且運(yùn)行費(fèi)用不低，但已被大部分專家和部分地市環(huán)境主管部門認(rèn)可，甚至制定為主要治理工藝。

3、存在的主要問題

因蓄熱燃燒（RTO）方式的燃燒室內(nèi)溫度一般不低于750度，甚至高達(dá)1000度，因此，會(huì)產(chǎn)生燃料型氮氧化物。氮氧化物按生成機(jī)理的不同分為三類：熱力型、快速型和燃料型，其中燃料型占60%_95%。在生成燃料型NOx過程中，首先是含有氮的有機(jī)化合物或空氣中的氮?dú)饨?jīng)過熱裂解產(chǎn)生N，CN，HCN和等中間產(chǎn)物基團(tuán)，然后再氧化成NOx。經(jīng)粗算，一套20萬m3/h處理量的蓄熱燃燒設(shè)備，其氮氧化物排放量約等于一臺(tái)35t/h的燃煤流化床鍋爐。

在有機(jī)廢氣的催化燃燒（RCO）工藝中，由于采用自來水作為水噴淋進(jìn)行預(yù)處理，水中的氯離子及有機(jī)物質(zhì)自帶的氯離子在催化燃燒室內(nèi)（200~500度）極易生成二噁英。而VOCs處理設(shè)備上均無高溫高溫裝置用于促使二噁英的分解，因此，氣體在燃燒過程中產(chǎn)生的二噁英將直接排放至到大氣。

蓄熱式催化燃燒法，簡(jiǎn)稱RCO，又叫催化燃燒，吸附+脫附+催化燃燒一體化設(shè)備。一、催化燃燒法幾乎適用于所有排放烴類苯類等等臭味化合物的工業(yè)生產(chǎn)過程，如：涂裝、印刷、機(jī)電、家電、制鞋、塑料、化工行業(yè)、有機(jī)化學(xué)品合成、合成制藥、合成樹脂、汽車、摩托車、“三苯”廢氣、自行車行業(yè)、機(jī)械、船舶、家電、家具、建材等行業(yè)等生產(chǎn)工藝過程中的廢氣處理，催化燃燒適用不同濃度、不同風(fēng)量廢氣處理

二、蓄熱式催化燃燒（RCO）系統(tǒng)組成：RCO催化分解裝置由預(yù)處理裝置、預(yù)熱裝置、催化燃燒裝置、防爆裝置組成。

1、廢氣預(yù)處理：為了避免催化劑床層的堵塞和催化劑中毒，廢氣在進(jìn)入床層之前必須進(jìn)行預(yù)處理，以除去廢氣中的粉塵、液滴及催化劑的毒物

2、預(yù)熱裝置：預(yù)熱裝置包括廢氣預(yù)熱裝置和催化劑燃燒器預(yù)熱裝置，因?yàn)榇呋瘎┒加幸粋€(gè)催化活性溫度，對(duì)催化燃燒來說稱催化劑起燃溫度，必須使廢氣和床層的溫度達(dá)到起燃溫度才能進(jìn)行催化燃燒，因此，必須設(shè)置預(yù)熱裝置。但對(duì)于排出的廢氣本身溫度就較高的場(chǎng)合，如漆包線、絕緣材料、烤漆等烘干排氣，溫度可達(dá)300℃以上，則不必設(shè)置預(yù)熱裝置

3、催化燃燒裝置：一般采用固定床催化反應(yīng)器，反應(yīng)器的設(shè)計(jì)按規(guī)范進(jìn)行，應(yīng)便于操作，維修方便，便于裝卸催化劑

4、防爆裝置：為膜片泄壓防爆，安裝在主機(jī)的頂部，當(dāng)設(shè)備運(yùn)行發(fā)生意外事故時(shí)，可及時(shí)裂開泄壓，防止意外事故發(fā)生

三、RCO蓄熱式催化燃燒法作用原理是：

1、催化燃燒是用催化劑使廢氣中可燃物質(zhì)在較低溫度下氧化分解的凈化方法。所以，催化燃燒又稱為催化化學(xué)轉(zhuǎn)化。由于催化劑加速了氧化分解的歷程，大多數(shù)碳?xì)浠衔镌?00~450℃的溫度時(shí)，通過催化劑就可以氧化完全。

3、催化劑首先對(duì)VOC分子的吸附，提高了反應(yīng)物的濃度，其次催化氧化階段降低反應(yīng)的活化能，提高了反應(yīng)速率，借助催化劑可使有機(jī)廢氣在較低的起燃溫度下，發(fā)生無氧燃燒，分解成CO2和H2O，釋放出大量熱量，能耗較小，某些情況下達(dá)到起燃溫度后無需外界供熱，反應(yīng)溫度在250-400℃

3、在化學(xué)反應(yīng)過程中，利用催化劑降低燃燒溫度，加速有毒有害氣體完全氧化的方法，叫做催化燃燒法。

4、由于催化劑的載體是由多孔材料制作的，具有較大的比表面積和合適的孔徑，當(dāng)加熱到300~450℃的有機(jī)氣體通過催化層時(shí)，氧和有機(jī)氣體被吸附在多孔材料表層的催化劑上，增加了氧和有機(jī)氣體接觸碰撞的機(jī)會(huì)，提高了活性，使有機(jī)氣體與氧產(chǎn)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)而生成CO2和H2O，同時(shí)產(chǎn)生熱量，從而使得有機(jī)氣體變成無毒無害氣體。

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，其凈化原理是：未凈化氣體在進(jìn)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(dá)到所要求的反應(yīng)溫度，氧化反應(yīng)在催化反應(yīng)器中進(jìn)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。

四、催化燃燒的工藝組成

不同的排放場(chǎng)合和不同的廢氣，有不同的工藝流程。但不論采取哪種工藝流程，都由如下工藝單元組成。

廢氣預(yù)處理?

為了避免催化劑床層的堵塞和催化劑中毒，廢氣在進(jìn)入床層之前必須進(jìn)行預(yù)處理，以除去廢氣中的粉塵、液滴及催化劑的毒物。

在進(jìn)行催化燃燒的工藝設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況，對(duì)于處理氣量較大的場(chǎng)合，設(shè)計(jì)成分建式流程，即預(yù)熱器、反應(yīng)器獨(dú)立裝設(shè)，其間用管道連接。對(duì)于處理氣量小的場(chǎng)合，可采用催化焚燒爐把預(yù)熱與反應(yīng)組合在一起，但要注意預(yù)熱段與反應(yīng)段間的距離

在有機(jī)物廢氣的催化燃燒中，所要處理的有機(jī)物廢氣在高溫下與空氣混合易引起，安全問題十分重要。因而，一方面必須控制有機(jī)物與空氣的混合比，使之在下限；另一方面，催化燃燒系統(tǒng)應(yīng)設(shè)監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置和有防爆措施。

五、催化燃燒的實(shí)質(zhì)及其優(yōu)勢(shì)

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(jìn)行無焰燃燒，有機(jī)物質(zhì)氧化發(fā)生在固體催化劑表面，同時(shí)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)。

與傳統(tǒng)的火焰燃燒相比,催化燃燒有著很大的優(yōu)勢(shì):

(1)起燃溫度低，能耗少，燃燒易達(dá)穩(wěn)定，甚至到起燃溫度后無需外界傳熱就能完成氧化反應(yīng)。

(2)凈化效率高，污染物(如NOx及不完全燃燒產(chǎn)物等)的排放水平較低。

(3)適應(yīng)氧濃度范圍大，噪音小，無二次污染，且燃燒緩和，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，操作管理也很方便。