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催化焚烧法在VOCs管理运用中的安全问题及防范办法

发布日期:2020-04-21

1.VOCs概述

VOCs(挥发性有机化合物) 是指在常压下沸点在50-260 ℃、常温下饱满蒸汽压大于133.32 Pa的有机化合物, 或者在常温常压下任何能挥发的有机液体和固体。VOCs类目杂乱,首要包含烯烃、烷烃、醇类、芳香烃、芳烃类、醛类、卤代烃等,首要产生于制药、制鞋、石油炼化和喷漆等行业。某些VOCs对臭氧层有损坏效果,如含氢氯氟烃(HCFCls)和氯氟烃(CFCs);VOCs也是构成雾霾的重要前物,是有毒有害气体的重要来源,环保部已将其列为细颗粒物之外最大的空气污染元凶。跟着工业化进程的加快,VOCs引起的健康与环境问题引来越来越多的重视,VOCs的处理也已迫在眉睫。

2.催化焚烧法在VOCs管理中的重要地位

VOCs管理有较多办法, 其管理办法包含源头减量、中间操控和结尾处理等。现在,我国以结尾管理为主。结尾管理技能一般分为损坏性处理和收回性处理。损坏性处理首要包含催化焚烧法和焚烧处理法。收回性处理包含吸收法、冷凝法、吸附法和膜分离法等。收回性处理因其技能手段还不成熟,本钱较高,现在没有大规模运用。焚烧法是直接将VOCs 通入焚烧炉中,在炉内充沛焚烧,产生二氧化碳和水。该办法本钱较低,运用范围较广,技能线路也比较成熟。催化焚烧法是在废气焚烧的时分参加某种催化剂,下降VOCs 的燃点, 使VOCs能够充沛焚烧, 最终生成二氧化碳和水,完成直排。当前常用催化剂品种有Cu、Fe、Ti等非贵金属与Pd、Au、Pt等贵金属两大类。焚烧处理法和催化焚烧法在VOCs管理中占据中心地位,因其分化氧化彻底、管理效率高而得到广泛运用,其间催化焚烧法因无明火、节能、氧化温度低而得到广泛运用。

催化焚烧是一种触及气—固两相的化学反响,其本质机理为在有活性氧参与的条件下发作的深度氧化反响。在反响过程中,参加催化剂能够明显下降反响所需的活化能,VOCs 富集在催化剂表面,在较低焚烧温度下发作无焰焚烧,最终分化为二氧化碳和水,一起开释出很多的热。其化学反响方程式如下:

CnHm+ (n+m/4) O2→n CO2+m/2 H2O +能量

在催化剂的效果下,VOCs 能够在较低温度下充沛焚烧,生成二氧化碳和水,去除率高达90%。催化焚烧法具有能耗低、运行可靠稳定、无二次污染等突出长处,在欧美国家已得到广泛推广运用。在我国,催化焚烧法也是处理VOCs的首要办法,其运用份额约为55%。现在,催化焚烧法已经成为处理VOCs的主流。

3.催化焚烧法的常见安全问题及防范办法

催化焚烧法处理VOCs的过程中,存在如下几种安全隐患:活性炭吸附—脱附—催化焚烧法中有活性碳起火的现象、催化氧化炉爆破问题、整个催化焚烧管理设备起火爆破问题。

(1)活性碳起火的现象

活性碳起火现象及防范办法在前期的VOCs富集过程中,因为活性炭着火点较低而脱附温度过高,当对吸附饱满的活性炭进行脱附处理时,会因为脱附箱体内温度过高导致活性炭着火。

处理该问题能够从两个方面着手:一是选用着火点高的活性炭;二是严厉操控脱附温度,使其远低于活性炭着火点。因而可采纳如下办法:严厉操控脱附温度,挑选质量好的脱附温度传感器,尽或许在活性炭吸附箱适宜方位设备两个温度传感器;在PLC 编程中参加脱附温度超温时停止脱附程序;一起要防患于未然,在活性炭吸附箱上方添加消防水管并连结烟气报警及主动喷淋设备,以防意外失火。

(2)催化氧化炉爆破问题

催化氧化炉爆破问题及防范办法在处理高浓度VOCs时,因为炉内含有很多氧气,当废气浓度达到废气组份中大部分有机废气的爆破极限时,就会有爆破的危险。因而,要时间监测炉内VOCs 浓度,在进入催化氧化炉的废气管道上设备浓度稀释设备,将高浓度废气稀释到爆破极限下。一起在催化氧化炉上添加压力排气阀,在压力过高时主动翻开阀门进行减压排气,以防炉内温度压力过高引起爆破(因废气在热氧化过程中敏捷开释很多热能导致炉内热空气压力过大)。

(3)整个催化焚烧管理设备起火爆破问题

整个催化焚烧管理设备起火爆破多发作在只要一套吸附设备的体系中,因管道壁及设备内聚集很多高浓度有机废气颗粒物,管道风阀闭会空隙过大,在脱附催化焚烧过程中没有停止出产,车间进气阀不能关闭,整个管路是全通的,此时脱附催化焚烧极或许在高温效果下引起整个体系起火爆破。针对上述情况应该采纳如下办法:设备高质量风阀,常常检查漏气情况,单套吸附的设备体系中在脱附催化焚烧过程中应停产处理等。

4.催化焚烧法的整体安全办法

运用催化焚烧法应严厉按工程技能标准进行消防办法处理,工程设备应尽或许地放置在室外,而且按安全出产标准要求留足安全间隔及设置安全防护栏和相关颜色,气流走向,阀门开关方向,电源标识,操作标准等安全警示办法。

跟着工业化与现代化的持续发展和不断提高,VOCs引起的健康与环境问题将引起越来越多的重视,VOCs的处理也已迫在眉睫。催化焚烧因其催化效率高、能耗低一级长处具有更加广阔的运用前景,并将逐渐成为最首要的处理VOCs 的办法之一。但咱们在运用催化焚烧法处理VOCs时,仍要时间留意或许引发的安全问题,防微杜渐,从源头上把危险处理掉。

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