进气浓度、催化温度等对催化燃烧法处理有机废气的影响
2021-09-17 
本文摘要:文章简介本文相结合某喷漆企业有机废气治理工程,以非甲烷总烃为事例,运营单因素试验法,探究了吸气浓度、催化剂温度和空速对催化剂性能的影响,为催化剂自燃法处置有机废气的工艺设计和应用于奠下基础。随着国家工业化的较慢发展,近年来人们对大气环境质量更加注目,以挥发性有机污染物为代表的大气环境污染日趋严重,喷漆企业因用于溶剂型涂料和溶剂型稀释剂而沦为挥发性有机废气的主要废气源。由于有机废气不存在易挥发、成分简单、挥发性有所不同等特点,无法除去。

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文章简介本文相结合某喷漆企业有机废气治理工程,以非甲烷总烃为事例,运营单因素试验法,探究了吸气浓度、催化剂温度和空速对催化剂性能的影响,为催化剂自燃法处置有机废气的工艺设计和应用于奠下基础。随着国家工业化的较慢发展,近年来人们对大气环境质量更加注目,以挥发性有机污染物为代表的大气环境污染日趋严重,喷漆企业因用于溶剂型涂料和溶剂型稀释剂而沦为挥发性有机废气的主要废气源。由于有机废气不存在易挥发、成分简单、挥发性有所不同等特点,无法除去。催化剂自燃法是冷毁坏法处置VOCs的其中一种方法,其在近高于必要自燃温度条件下处置低浓度的VOCs气体,具备净化效率高、无二次污染、能耗较低的特点,是商业上处置VOCs应用于最有效地的处置方法之一。

1催化剂自燃工艺原理催化剂自燃是典型的气―固相催化反应,它在催化剂的起到下减少反应的活化能,使其在较低的起燃温度250~350℃下展开无焰自燃,在液体催化剂表面有机物质再次发生水解,同时产生CO2和H2O,并释放出大量的热量,因其水解反应温度较低,所以大大地诱导了空气中的N2构成高温NOx。而且由于催化剂有选择性催化作用,有可能容许燃料中不含氮化合物的水解过程,使其多数构成分子氮。

2催化剂自燃工艺设计本研究挑选贵金属钯为催化剂、陶瓷填料为载体,配备催化剂自燃装置一套。主要研究在设计处置风量为2500m3/h、催化剂自燃设计自燃温度为250℃、有所不同催化剂用量对VOCs除去效率的影响。设计工艺流程如下图右图:有机废气通过风机转入催化剂自燃设备的转动四通阀,,进而通过陶瓷材料填满层(底层)加压超过催化剂水解所原作的温度后,这时其中部分污染物水解分解成;废气之后通过冷却区加剧,并保持在原作温度;其再行转入催化剂层已完成催化剂水解反应,即反应分解CO2和H2O,并获释大量的热量,以超过预期的处置效果。

3催化剂性能影响因素分析3.1有所不同吸气浓度对催化剂性能的影响以非甲烷总烃作为研究对象,其吸气浓度在150mg/L-300mg/L范围内,原作吸气风量为2500m3/h、空速为10000h-1、催化剂温度在250℃,用单因素试验法,实地考察非甲烷总烃吸气浓度对催化剂性能的影响,试验结果如图2右图。由上图由此可知,非甲烷总烃的吸气浓度对催化剂性能有一定影响,当非甲烷总烃的吸气浓度高于200mg/L时,其去除率不小于90%;当吸气浓度下降到200mg/L以上其催化剂性能趋向平稳,去除率多达96%。原因有可能是当吸气浓度较低时,过较低的浓度在没加到助燃剂的情况下,自燃不充份,只有当吸气浓度超过一定值,在原作的试验条件下,催化剂自燃反应充份,之后增大工程进度浓度,催化剂性能变化幅度并不大。

原作吸气风量为2500m3/h、空速为10000h-1、吸气浓度为210mg/L,用于单因素试验法,实地考察有所不同催化剂温度对催化剂性能的影响。明确试验结果闻图3。由上图可见,非甲烷总烃的去除率随着催化剂温度的增高而减小,当催化剂温度高于220℃时,非甲烷总烃去除率高于90%;当温度下降到240℃-350℃之间,其催化剂性能达到最佳,非甲烷总烃去除率维持在98%左右;但350℃以后催化剂性能渐渐消退。因此,在本原作的试验条件下,最佳催化剂性能温度参数为240℃-350℃。

3.2空速对催化剂性能的影响空速在催化剂自燃工艺设计是的一个最重要参数,本节研究在吸气风量为2500m3/h、催化剂温度为250℃、吸气浓度为210mg/L的条件下,用于单因素试验法,原作空速为10000h-1-50000h-1之间,实地考察空速对催化剂性能的影响。上图指出,空速在10000h-1-25000h-1内,对非甲烷总烃的去除率降幅并不大;但当空速多达25000h-1时,对催化剂性能的影响开始逆大;空速为50000h-1时非甲烷总烃去除率只剩41.43%。原因主要是空速大,一部分催化剂燃烧器中的有机废气仍未与催化剂充份认识即被带离反应器,催化反应不充份,从而影响催化剂性能,导致较低去除率的结果。4结论(1)非甲烷总烃的吸气浓度对催化剂性能有一定影响,当吸气浓度超过一定值时,其催化剂性能趋向平稳,具备较好的催化剂效果。

(2)催化剂温度对催化剂效果影响较小,非甲烷总烃的去除率随着催化剂温度的增高而变化,催化剂温度过较低和过低都有利于提升催化剂性能,最佳催化剂性能在一定温度区间范围内反映。(3)空速过大,不会造成一部分催化剂燃烧器中的有机废气仍未与催化剂充份认识即被带离反应器,催化反应不充份,从而影响催化剂性能。


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