这可能是最简单高效的VOCs处理方法
VOCs的防治技术可分为源头控制和末端治理,在末端治理中吸附法、燃烧法、生物净化法是国内外常用的技术,燃烧法是目前常用的处理VOCs污染物技术之一。
燃烧法处理VOCs
燃烧法和活性炭吸附一样,是工业处理废气最著名的方法之一。但与活性炭吸附不同的是,燃烧法并不是收集废气,而是转化废气。
对于有回收价值的VOCs废气,通常采用吸附法进行回收利用;而对于难以回收的VOCs,通常采用燃烧法进行处理。
和活性炭吸附相比,燃烧法的一个主要优点是,只要采用合适的工艺设计,几乎任何有机气体都可以安全、清洁地燃烧。
燃烧法
燃烧法是指在一定的条件下将VOCs废气完全燃烧氧化为CO2 和H2O的过程。燃烧法可以处理不同浓度的VOCs废气,燃烧产生的热量还可以进行余热利用,并且不容易产生二次污染,目前被广泛应用于工业VOCs的处理中。
多种多样的燃烧法
1 直接燃烧法
TO(直接燃烧法)是将VOCs作为燃料或者助燃辅料在焚烧炉中进行燃烧的方法。该方法适用于处理高浓度、高热值并且难以回收利用的VOCs废气;对于低浓度的VOCs废气往往需要先进行吸附浓缩处理后再燃烧,或者通过添加辅助燃料来提高废气的热值进行燃烧。
2 蓄热式热力燃烧法
RTO(蓄热式热力燃烧法)的系统主体结构由燃烧室、蓄热室和切换阀等组成,RTO系统可以采用一室(蓄热室)、双室或者多室系统,目前工业上多采用双室RTO系统。其原理是将燃烧后产生的高温余热储存在蓄热室内,通过切换阀,利用燃烧室前的蓄热室预热VOCs废气,在少量辅助燃料下进行燃烧。此技术在国外已经发展成熟,进行了商业运用,但在我国发展较晚,仍属于新型技术。
3 多孔介质燃烧法
PMC(多孔介质燃烧技术)是将VOCs通入多孔介质中燃烧,产生的热量以多孔介质固体导热的形式向上游和下游传递,既对上游的气体进行了预热,又利用自身的蓄热能力对烟气余热进行回收。这种燃烧方式可以使燃烧温度达到1,200℃以上,并且由于较大的固体表面积提高了蓄热能力;和直接燃烧法、蓄热式燃烧法相比,这种技术提高了VOCs的燃烧效率,可以处理大风量、低热值的VOCs废气,不需要传统的换热设备进行余热回收,降低了燃烧器尺寸,为VOCs清洁高效燃烧提供了新的途径。
4 催化燃烧法
CO(催化燃烧法)是利用催化剂来降低反应的活化能,使VOCs在催化剂的表面发生氧化反应,生成CO2和H2O。由于催化剂的存在,使得反应温度降低到200~400℃,避免了高温燃烧产生NOX的二次污染,减少了辅助热量的加入。但当VOCs组分中含有S、Cl等元素时,容易导致某些催化剂中毒。
对于燃烧后余热的利用也是当今研究的热点,对余热的合理利用可以大大降低企业能耗,实现清洁的同时节省一定的成本。
直燃式焚烧炉的优势
许多燃烧炉的配置都有相同的目标,将VOCs气体提高到所需的反应温度,并将其保持在给定的反应时间内,以达到所需的处理效率。这种系统最简单的例子是直燃式焚烧炉,直燃式焚烧炉仅由燃烧室组成。
VOCs在燃烧室中滞留的时间一般是0.3~1s,这个时间是基于其 DRE(破坏去除率),然后根据燃烧室的体积与VOCs气体流速的关系计算出的。
反应废气的可停留时间=燃烧室容积÷气体的体积流速
根据美国EPA调查显示,停留时间越短,焚烧炉所需要达到的温度就越高。大多数焚烧炉的设计停留时间小于1秒,设计温度在1,200~2,000℉(约648.89~1093.33℃)之间。事实上,在实际使用过程中,燃烧的废气往往是混合物。
在一些国家和地区,他们与其说去测量实际的VOCs处理水平,不如说指定焚烧炉温度和废气的停留时间。必须保持规定所要求的温度,和规定所要求的时间,燃烧才能够完成。
在研究中,EPA还发现,VOCs气体的的混合浓度是决定处理效率的关键因素。改进焚烧炉混合程度最可行、最有效的方式就是在开机之后,当保证燃烧温度且废气停留时间为0.75秒时,非卤代有机化物的处理效率可确保在98%。
最终而且最重要的是,一旦设备建造成功,企业对焚烧炉的操作和维护应当在符合法规要求的条件下进行。
汉洁环境也不断立足创新,努力探索,在合规的前提下,为企业寻找"零"泄漏、安全环保、经济高效的VOCs废气处理方法。
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