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进气浓度和催化温度对催化燃烧处理有机废气的影响

来源:南京工业废气处理有限公司 发布时间:2019-01-11 点击次数:
文摘:以某喷漆企业的有机工程为例,以非甲烷总烃为例,采用单因素试验方法,探讨了入口浓度、催化温度和空速对催化性能的影响,为工艺设计和应用奠定了基础。方法的定义。
    
     近年来,随着国家工业化的快速发展,大气环境质量越来越受到人们的重视。以挥发性有机污染物为代表的大气环境污染日益严重。涂料喷涂企业由于使用溶剂型涂料和溶剂型稀释剂,已成为挥发性有机物排放的主要来源,由于有机废气的挥发性、组成复杂、挥发性不同,难以去除,催化燃烧是热分解处理挥发性有机物的方法之一。离子。它可以处理远低于直接燃烧温度的低浓度VOCS气体。具有净化效率高、无二次污染、能耗低的特点。它是商业上处理挥发性有机化合物最有效的方法之一。
    
     催化燃烧是一种典型的气固催化反应。它降低了催化剂作用下反应的活化能,使其在250-350摄氏度的较低点火温度下无火焰燃烧,氧化固体催化剂表面的有机物,产生二氧化碳和氢气,放出大量热量。由于其较低的氧化温度,极大地抑制了空气中氮的生成,而且由于催化剂的选择性催化,限制了燃料中含氮化合物的氧化过程,使其大部分形成分子氮。
    
     本研究以贵金属钯为催化剂,陶瓷填料为载体,安装了一套催化燃烧装置,研究了设计风量2500m3/h、设计燃烧温度250℃和催化剂用量对VOCS去除效率的影响。
    
     有机废气经风机进入催化燃烧装置旋转四通阀,通过预热陶瓷填充层(底层)达到催化氧化设定温度。此时,一些污染物被氧化分解。废气继续通过加热区加热并保持设定温度。然后进入催化燃烧层,完成催化氧化反应,即反应生成二氧化碳和过氧化氢,并释放大量热量,达到理想的处理效果。
    
     以非甲烷总烃为研究对象。通过单因素试验研究了非甲烷总烃的进气浓度对催化性能的影响。实验结果表明,非甲烷总烃的进气浓度在150mg/L-300mg/L范围内,进气量为2500m3/h,空速为10000h-1,催化温度为250℃。
    
     结果表明,非甲烷烃的入口气体浓度对催化性能有一定影响。当非甲烷烃入口气体浓度低于200 mg/L时,脱除率不大于90%。当进气浓度大于200 mg/L时,催化性能趋于稳定,脱除率大于96%,原因可能是当进气浓度较低时,当进气浓度太低且未添加助燃剂时,燃烧不足。只有当进气浓度达到一定值时,在设定的实验条件下,催化燃烧反应充分,过程浓度继续升高,催化性能变化不大。
    
     通过单因素试验研究了不同催化温度对催化性能的影响,进气量为2500m3/h,空速为10000h-1,进气浓度为210mg/l,具体试验结果如图3所示。
    
     由上图可以看出,非甲烷总烃的脱除率随着催化温度的升高而增加。当催化温度低于220℃时,非甲烷总烃的脱除率低于90%。当温度升高到240~350℃时,催化性能达到最佳,非甲烷总烃的脱除率保持在98%左右。然而,在350℃后,催化性能逐渐减弱,因此,在实验条件下,催化性能的最佳温度参数为240 350℃。
    
     空间速度是催化燃烧过程设计中的一个重要参数。本节研究了在进气量为2500m3/h,催化温度为250c,进气浓度为210mg/l的条件下,空速对催化性能的影响,采用单因素试验法将空速设定在10000h-1~50000h-1之间。
    
     由上图可知,在10000h-1-25000h-1范围内,非甲烷烃的脱除率略有下降,但当空速超过25000h-1时,对催化性能的影响开始增大,当空速为50000h-1时,非甲烷烃的脱除率仅为41.43%,主要原因是:s大空间速度。催化燃烧室中的一些有机废气在与催化剂完全接触之前从反应器中排出。催化反应不充分影响催化性能,导致脱除率低。
    
     (1)非甲烷烃入口浓度对催化性能有一定影响。当入口浓度达到一定值时,催化性能趋于稳定,具有良好的催化效果。
    
     (2)催化温度对催化效果影响很大。非甲烷烃的脱除率随催化温度的升高而变化。低、高的催化温度不利于提高催化性能。最佳催化性能反映在一定的温度范围内。
    
     (3)过大的空速将导致反应器中有机废气在与催化剂完全接触前被脱除,催化反应不足将影响催化性能。
    
    

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