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VOC是挥发性有机化合物(volatile organic compoundsQ的英文~写。普通意义上的VOC是指挥发性有机物Q但是环保意义上的定义是指活泼的一cL发性有机物Q即?x)生危害的那一cL发?有机物。VOC室外主要来自燃料燃烧和交通运输;室内主要来自燃煤和天然气{燃烧物、吸烟、采暖和烹调{得烟雾Q徏{和装饰材料、家兗家用电(sh)器、清z?剂和Z本n的排攄。主要来自涂装、印列家c(din)电(sh)U电(sh)?刉、绝~材料、造漆{行业在生q程中排攄污染物。其废气净化处理已愈来愈引起h们的重视?
VOCs大气污染物治理行动计划启?
全国工商联环境商?018环保企业媒体见面?x)上透露Q环保部正在制定VOCs废气ȝ行动计划。VOCs在打赢蓝天保卫战三q计划中作ؓ(f)重点污染物排放指标?
控制VOCs排放总量
VOCsQ挥发性有机物Q治理相对脱、脱等?jng)场h较晚Q?010q才首次VOCs列入大气污染防治范围?
2013q以来,《挥发性有机物污染防治技术政{》、《重点行业挥发性有机物削减行动规划》、《挥发性有机物排污收费试点办法》等政策陆箋发布?016q初发布的“十三五”规划纲要,首次VOCs新纳入总量控制指标。在重点区域、重点行业推qVOCs排放总量控制?
巍表示Q未来VOCsȝ类D脱领域,讄强制性的考核指标?
环保部大气环境管理司叔R刘炳江此前表C,环保部正在抓紧研Iv草打赢“蓝天保卫战”的三年作战计划Q明具体战役及(qing)其时间表和\U图。“蓝天保卫战”主攻阵地是以京z冀?qing)周边等重点区域Q主L向是解决产业l构问题、能源结构问题、交通结构的问题Q突破点是联防联控,重点解决重污染天气?
大气污染ȝ专家柴发合表C,在打赢“蓝天保卫战”三q计划中Q此前“大气十条”证明有效的措施坚持下来。由于后期大气治理难度加大,采取一些更有效的措施,对VOCs的控制将q一步加强?
VOCs废气的排N生行业、工业条?的不同,其组成、浓度也各不相同Q因此对其治理技术的选用取决于各行业有机污染物的性质、浓度、净化要求及(qing)l济性等因素。对VOCs废气的常规处理方法有 吸收法、吸附法、膜分离法、冷凝法、燃烧法、生物法、脉冲电(sh)晕法和高U氧化法{[2]。而对于小风量Q<5000m3/hQ、高?gu)?Q?000?000mg/m3Q且排放E_的有机废气来_(d)目前较成熟、彻底的ȝ技术是直接燃烧法和催化燃烧法?
直接燃烧法亦UCؓ(f) 热力氧化法或热力燃烧法,是利用石Ҏ(gu)或柴油等辅助燃料燃烧攑և的热量,使有机废气在500℃~800℃和停留旉?.3?.5s的条件下直接燃烧?转变为无害的H2O和CO2。但因采用该Ҏ(gu)的v燃温度高Q对讑֤材质要求也相对较高,而且需要添加辅助燃料加热,能耗大、运行费用高Q因此在实际应用?受到限制?
催化燃烧法是目前世界?a target="_blank">有机废气处理技?/a>研究领域中ؓ(f)z跃的一个方法[2]Q其工作原理是在铂(PtQ、钯QPdQ等贵金?催化剂的作用下,使废气中的有机污染物在较低的温度下(通常?20℃~300℃)(j)和较短的反应旉内(0.05?.2sQ{化成无害的H2O和CO2 气体。其反应方程式如下:(x)
与直接燃烧法相比Q催化燃烧法׃温度降低Q允怋用标准材料(如Q235-AQ来代替昂贵的特D材料,因此可大大降低设备费用,同时׃L(fng)温度降低Q可节约预热能量Q减运行操作费用?
2 催化燃烧废气ȝ技?
催化燃烧废气ȝpȝ主要由阻火器、热交换器、加热室、催化床、引风机、电(sh)控柜?qing)安全报警装|等l成?
排出的废气中含有度高的有机溶剂Q通常、甲苯、二甲苯{?有害物质Q因而必ȝ处理后方可排入大气。该企业的废气排N?000m3/hQ入口废气浓度ؓ(f)3000?000mg/m3。采用催化燃烧净化工艺处 理,可取得显著效果?
工作原理Q系l正常工作后Q温度约?0℃的h废气l阻火器q入?化净化装|,在板式热交换器内与高温尾气进行热量交换,l预热的废气q入加热室(内设有电(sh)加热)(j)q一步升温至250℃左叻I辑ֈL(fng)温度的废气l进?催化床内Q在贵金属Pt、Pd催化剂的作用下,使有机溶剂完全氧化分解ؓ(f)H2O和CO2Qƈ释放出大量反应热Q可l持催化燃烧所需的v燃温度,辑ֈ热^ 衡。所排放的高温尾气可?00℃以上,通过板式热交换器高温尾气与q口低温废气q行热量交换Q部分热量得以回Ӟ减少?jin)预热能耗。经回收部分热量的高 温尾气在引风机抽力的作用下通过排气{达标排放。系l达到热q后自动关闭电(sh)加热装置Q此后,催化燃烧pȝ靠废气中的有机溶剂燃烧时生的热能Q在无须 外加能源的基上催化燃烧l箋q行直至l束?
考虑到净化装|需要维修,在过滤阻火器前设|旁路管和旁路阀。主要设备配|如下:(x)
Q?Q催化净化装|?
型号QHC-Ⅲ,1収ͼ风量Q?000m3/hQ功率:(x)72kWQ外形尺寸:(x)1160×1410×2300QmmQ?
Q?Q引风机
型号QYX9-35NO6.3CQ?収ͼ风量Q?984m3/hQ?全压Q?88mmH2OQ功率:(x)7.5kW?
Q?Q自控系l?
外Ş寸Q?60×800×1800QmmQ,1套;h温报警功能?
3 q行情况
该系l自投使用以来Q运行安全可靠,性能E_Q难L呛_C(jin)有效去除Q净化效率在98%以上。其温度控制斚w情况如下Q?
Q?Q当加热室温度<246℃时Q两l电(sh)加热同时工作;
Q?Q当加热室温度在246℃~251℃时Q只有一l加热管工作Q?
Q?Q当加热室温度>251℃时Q两l电(sh)加热同时停止加热,同时引风动投入运行;
Q?Q催化床反应温度控制?00℃左叻I
Q?Q当催化床温度>350℃时Q设备会(x)自动声光同时报警?
4 工艺特点和优?
Q?Q催化净化装|ؓ(f)整体l构Q主要由板式热交换器、加热室和催化床三部分组成,另附有两个热?sh)偶Q分别用来测量加热室温度和催化床温度?
Q?Qؓ(f)?jin)充分利用催化燃烧过E中产生的大量热量,在装|中讄?jin)板式换热器Qƈ其热量用于加热q入催化床的有机废气Q以减少能耗?
Q?Q在有机废气q入催化净化装|前Q加装旁路管和旁路阀。在净化设备正常运行时Q该旁\阀处于关闭状态;当净化设备需要维修时Q该阀开启,不会(x)因净化装|故障而媄(jing)响R间的正常生?
Q?Q?采用优质金属Pt、Pd镀在蜂H陶瓯体上作催化剂Q气体流动阻力小、反应v始温度低、催化剂zL高、空速适应范围宽。当烃类{有机物度?2000?000mg/m3范围内,I?0,000?0,000h-1、反应气入口温度180℃~300℃的条g下,净化效?amp;ge;98%。耐热性能 好,可耐受900℃高温的短时期冲凅R用寿命长Q一般不于7200h?
Q?Qv燃温度低。有机废气在通过催化床时Q碳氢分子和氧分?分别被吸附在催化剂表面ƈ被活化,因而能在较低温度下q速完全氧化分解成H2O和CO2Q且在达到v燃温度后Q在无需外界供热的条件下Q装|仅靠废气中?机溶剂燃烧时产生的热能,卛_l持催化燃烧所需的温度。与直接燃烧法相比,其v燃温度约低一半,因而能耗少得多?
Q?Q预?5?5min全功率加热,工作时只消耗风机功率即可。废气浓度较低时Q自动间歇补偿加热?
Q?Q安全设施完备:(x)有阻火器、泄压孔Q超温报警等保护设施?
Q?Q不?x)造成二次污染。由于净化率一般都?8%以上Q加之温度低Q能大大减少NOx生成[3]?
5 注意事项
Q?Q选用蜂窝状催化剂
催化剂有颗粒状和蜂窝状。颗_状催化剂压降大Q而且因与载体间相互摩擦,?x)造成zL组分磨耗损失,因此不采用。蜂H状催化剂是比较理想的催化剂Q其h较高的比表面Q压降小Q机械强度高Q耐磨、耐热冲击?
Q?Q防止催化剂中毒
?化剂中毒是指催化剂由于某些物质的作用而催化zL衰退或q现象Q可分ؓ(f)暂时性中毒和怹性中毒[4]。如果遇到由于催化床温度q低Q或废气中可燃物 度q高Q或H然停电(sh){原因造成催化剂表面结炭会(x)引v暂时性中毒,可在再次开机时催化床前的预热温度提升?00℃左叛_ƈ通新鲜空??hQ即可恢?或部分恢复催化剂zL。但某些化学物质Q如含S、Pb{有机或无机物)(j)对催化剂的破坏作用很强,?x)导致催化剂的永久性失z,无法恢复Q因而需要特别注意?
Q?Q设|补鲜风阀
在催化净化装|前要设|补鲜风阀Q当催化床温度高于某一讑֮值时Q打开此阀Q补充冷I气Q将催化床温度控制在一定范围内Q可廉讑֤和催化剂的用寿命?
6 l论
Q?Q实践证明,采用催化燃烧技术治理小风量高浓度VOCs废气是成功有效的。该技术具有工艺简单、操作方ѝv燃温度低、节U能源、处理效率高、不?x)造成二次污染、设备体U小、占地面U少、运行安全可靠等优点?
Q?Q催化剂选用蜂窝状催化剂Q在使用q程中要注意防止催化剂中毒以廉催化剂的使用寿命?
业内人士认ؓ(f)Q在政策强力推动下,“十三五”期间VOCsȝ?jng)场迎来爆发式增长Q市(jng)模预计将过1500亿元。魏巍表C,VOCsȝ行动计划出,对VOCsȝ行业产生巨大推动作用?
VOCs的治理划分ؓ(f)源头减排、末端治理、VOCs监测和第三方服务{细分领域。由于中国尚未徏立VOCs污染企业的源清单Q源头减排刚刚v步。未来VOCsȝ的市(jng)场空间主要包括两部分Q一部分为石油化工、包装印刷工业园区和重点VOCs监管企业的监设备投入;另一部分为重点企业自行或者委托第三方实施的VOCs回收和末端治理的投入?
通证券分析师预计Q到2020q工业源VOCs减排控制带来1809亿元?jng)场I间?
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