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摘要Q?本文针对催化燃烧?/span>处理VOCs的过E中存在?a target="_blank">zL炭吔R—脱附—催化燃烧法中活性碳L(fng)的现象、催化氧化炉爆炸问题、整?/span>催化燃烧?/span>?/span>装置L(fng)爆炸问题{安全隐(zhn),提出相应解决Ҏ(gu)?/span>
VOCsQ挥发性有机化合物Q是指在常压下沸点在50~260 ℃、常温下饱和蒸汽压大?33.32 Pa的有机化合物Q或者在常温常压下Q何能挥发的有机液体和Z[1]。VOCscȝ复杂Q主要包含烯烃、烷烃、醇cR芳香烃、芳烃类、醛cR卤代烃{,主要产生于制药、制鞋、石油炼化和h{行业[2]。某些VOCs对臭氧层有破坏作用,如含氢氯氟烃(HCFCls)和氯氟烃(CFCs)QVOCs也是形成N的重要前物,是有毒有x体的重要来源Q环保部已将其列为细颗粒物之外主要的I气污染元凶[3]。随着工业化进E的加快QVOCs引v的健康与环境问题引来来多的关注,VOCs的处理也已迫在眉睫?/span>
一、催化燃烧法?/span>VOCs?/span>?/span>中的重要C
VOCsȝ有较多措施,其治理方法包括源头减量、中间控制和末端处理{[4]。目前,我国以末端治理ؓ(f)丅R末端治理技术一般分为破坏性处理和回收性处理。破坏性处理主要包括催化燃烧法和焚烧处理法。回收性处理包括吸收法、冷凝法、吸附法和膜分离法等[5]。回收性处理因其技术手D还不成熟,成本较高Q目前没有大规模应用。焚烧法是直接将VOCs 通入焚烧炉中Q在炉内充分燃烧Q生二氧化_水[6]。该Ҏ(gu)成本较低Q运用范围较q,技术线路也比较成熟。催化燃烧法是在废气燃烧的时候加入某U催化剂Q降低VOCs 的燃? 使VOCs能够充分燃烧, 其生成物Z氧化__(d)实现直排。当前常用催化剂U类有Cu、Fe、Ti{非贵金属与Pd、Au、Pt{贵金属两大cR焚烧处理法和催化燃烧法在VOCsȝ中占据核心地位,因其分解氧化d、治理效率高而得到广泛应用,其中催化燃烧法因无明火、节能、氧化温度低而得到广泛应用?/span>
催化燃烧是一U涉?qing)气—固两相的化学反应,其本质机理ؓ(f)在有zL氧参与的条件下发生的深度氧化反应[7]。在反应q程中,加入催化剂可以显著降低反应所需的活化能QVOCs 富集在催化剂表面Q在较低燃烧温度下发生无焰燃烧,l分解ؓ(f)二氧化碳和水Q同旉攑և大量的热。其化学反应方程式如下:(x)
CnHm+ (n+m/4) O2→n CO2+m/2 H2O +能量
在催化剂的作用下QVOCs 可以在较低温度下充分燃烧Q生成二氧化__(d)去除率高?0%。催化燃烧法h能耗低、运行可靠稳定、无二次污染{突Z点,在欧国家已得到q泛推广应用。在我国Q催化燃烧法也是处理VOCs的主要手D,其应用比例约?5%。目前,催化燃烧法已l成为处理VOCs的主?/span>
二、催化燃烧法的常见安全问题及(qing)防范措施
催化燃烧法处理VOCs的过E中Q?存在如下几种安全隐?zhn)Q活性炭吔R—脱附—催化燃烧法中有zL碳L(fng)的现象、催化氧化炉爆炸问题、整个催化燃烧治理装|v火爆炔R题?/span>
1.zL碳L(fng)现象?qing)防范措?/span>
在前期的VOCs富集q程中, ׃zL炭着火点较低而脱附温度过高,当对吔R饱和的活性炭q行脱附处理Ӟ?x)由于脱附箱体内温度q高DzL炭着火?/span>
解决该问题可以从两个斚w着手:(x)一是采用着火点高的zL炭Q二是严格控制脱附温度,使其q低于活性炭着火点。因此可采取如下措施Q严格控制脱附温度,选择质量好的脱附温度传感器,可能在zL炭吔R合适位|安装两个温度传感器Q在PLC ~程中加入脱附温度超温时停止脱附E序Q同时要防?zhn)于未(dng)在活性炭吔R׃方增加消防水ƈq结烟气报警?qing)自动喷淋装|,以防意外q?/span>
2.催化氧化炉爆炔R题及(qing)防范措施
在处理高?gu)度VOCs Ӟ׃炉内含有大量氧气Q当废气度辑ֈ废气l䆾中大部分有机废气的爆炸极限时Q就?x)有爆炸的危险。因此,要时ȝ炉内VOCs 度Q?在进入催化氧化炉的废气管道上安装度E释装|,高?gu)度废气E释到爆炸极限下。同时在催化氧化炉上增加压力排气阀Q在压力q高时自动打开阀门进行减压排气,以防炉内温度压力q高引v爆炸Q因废气在热氧化q程中迅速释攑֤量热能导致炉内热I气压力q大Q?/span>
3.整个催化燃烧ȝ装置L(fng)爆炸?qing)防范措?/span>
整个催化燃烧ȝ装置L(fng)爆炸多发生在只有一套吸附装|的pȝ中,因管道壁?qing)设备内聚集大量高浓度有机废气颗_物Q管道风阀闭会(x)间隙q大Q在脱附催化燃烧q程中没有停止生产,车间q气阀不能关闭Q整个管路是全通的Q此时脱附催化燃烧极可能在高温作用下引v整个pȝL(fng)爆炸。针对上q情况应该采取如下措施:(x)安装高质量风阀Q经常检查漏气情况,单套吔R的装|系l中在脱附催化燃烧过E中应停产处理等?/span>
三、催化燃烧法的整体安全措?/span>
使用催化燃烧法应严格按工E技术规范进行消防措施处理,工程装置应尽可能地放|在室外Qƈ且按安全生规范要求留安全距离?qing)设|安全防护栏和相关颜Ԍ气流走向Q阀门开x向,甉|标识Q操作规范等安全警示措施?/span>
四、结?/span>
随着工业化与C化的持箋发展和不断提升,VOCs引v的健康与环境问题引赯来越多的xQVOCs的处理也已迫在眉睫。催化燃烧因其催化效率高、能耗低{优点具有更加广阔的q用前景Qƈ逐渐成ؓ(f)主要的处理VOCs 的方法之一。但我们在用催化燃烧法处理VOCs Ӟ仍要时刻注意可能引发的安全问题,防微杜渐Q从源头上把危险解决掉?/span>
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