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        丙烯酸及酯的廢氣處理

        2009-04-29 07:17:36金豐富
        管理觀察 2009年10期

        金豐富

        摘要:本文介紹了丙烯酸及酯的廢氣處理的催化燃燒方法,通過此方法可以從根本解決廢氣的污染問題。

        關鍵詞:丙烯酸及酯 廢氣處理 催化焚燒

        大氣污染是我國目前最突出的環(huán)境問題之一,有機廢氣(揮發(fā)性有機化合物Volatile Organic Compound簡稱VOC)是大氣環(huán)境主要污染源之一。由于它的毒性大,對人體健康的危害十分嚴重,尤其是苯類和多環(huán)芳烴,它們侵犯人的神經(jīng)、呼吸、血液和生育系統(tǒng),輕則使人頭昏、眩暈、惡心,重則導致再生障礙性貧血、白血病、致癌危及生命,故迫切需要治理。

        目前在有機廢氣治理上常用吸附法、催化燃燒法、吸附法、吸收法、焚燒法、化學洗滌法、生物法等。由于丙烯酸及酯是惡臭性氣體,而且揮發(fā)性較強,在考慮了治理效果和成本后我們采用了蓄熱式催化燃燒裝置。

        蓄熱式催化燃燒裝置由催化燃燒器、過濾器、阻火器、控制閥門、風機、管道和電控箱等組成。本裝置結構新穎,技術先進,凈化性能優(yōu)良 ,凈化率為96~99.9%。同時由于采用蓄熱式換熱器,其換熱效率在95%以上,運行能耗和運行費用低,VOC濃度為1000-1500mg/m3時,即可自熱平衡(無耗運行),總平均能耗≤0.002kW/m3,遠低于現(xiàn)有各種燃燒治理法(TO,CO,RTO)的能耗,甚至低于吸、脫附催化法的能耗。本裝置的控制系統(tǒng)采用PLC、觸摸屏、變頻器和優(yōu)質品牌的電氣元件,性能優(yōu)良,控制全自動化,智能化,操作方便,同時設置手動控制系統(tǒng),以備檢查和調節(jié)之用。

        本裝置的主機是催化燃燒器,利用催化劑使廢氣中的有毒物質(HC化合物)氧化為無毒的CO2和H2O,其轉化規(guī)律符合下列化學反應方程式:

        4CmHn+(4m+n)O2→4mCO2+2nH2O+Q

        通常,VOC完全氧化(直接燃燒或熱力燃燒)需要較高的溫度和較長的停留時間,以苯為例,如果沒有催化劑,要達到完全氧化的目的,其溫度需在760~800℃以上,且停留時間至少需1~2s,在催化劑的參與下,完全氧化溫度和停留時間顯著下降,僅需280~320℃和0.1~0.2s,有些難治理的VOC,例如多環(huán)芳烴、含樹脂微粒的廢氣以及已形成氣熔膠的有機物等,一般也只要450~550℃或稍高一些溫度就能完全氧化。充分顯示催化燃燒法的優(yōu)越性。目前市場上有3個系列的貴金屬催化劑:金屬蜂窩貴金屬催化劑、陶瓷蜂窩貴金屬催化劑、陶瓷球型貴金屬催化劑。由于金屬蜂窩貴金屬催化劑與球型催化劑和陶瓷催化劑相比,具有活性高、機械強度高、熱穩(wěn)定性好、壓降小、易于清洗、使用壽命長等特點,已在石油化工領域廣泛應用。所以本裝置采用貴金屬蜂窩貴陶瓷催化劑;催化劑橫截面孔密度:400目/平方英寸;催化劑壓降:240mmH2O

        廢氣蓄熱催化焚燒裝置,廢氣經(jīng)蓄熱室預熱到300℃左右,進入燃燒室充分燃燒,產生的煙氣進入另一組蓄熱室,與蓄熱陶瓷填料進行換熱后排放到大氣。本焚燒裝置共設三個蓄熱室,定期自動輪流切換。(見上圖)

        常運行時,一個完整的焚燒周期流程如下:

        2000m3/h的含有1000~1500mg/m3丙烯酸及酯廢氣首先經(jīng)過旋風分離器去除廢氣中的有機物液滴,然后進入蓄熱室1預熱到300℃左右,預熱后的廢氣進入催化層,廢氣中所含有機物充分分解燃燒,當廢氣濃度較低時,通過電加熱裝置使燃燒溫度維持在350℃~400℃,產生的煙氣進入蓄熱室3放熱。放熱后的煙氣由引風機經(jīng)煙囪排放到大氣中去。在引風機出口,通過反吹風機抽取部分煙氣到蓄熱室2進行吹掃,排除蓄熱室2中殘留的廢氣。切換時間到達后,通過自動控制裝置,打開蓄熱室2的排煙氣閥門,同時關閉蓄熱室3的排煙氣閥門,再打開蓄熱室3的廢氣進口閥門,關閉蓄熱室1的廢氣進口閥門,打開蓄熱室1的廢氣吹掃閥門,一定時間后關閉蓄熱室1的廢氣吹掃閥門?!?/p>

        丙烯酸及酯廢氣經(jīng)過催化燃燒后,經(jīng)20米的煙囪排放,其所產生煙氣達GB16297-1996 《大氣污染物綜合控制標準》標準。燃燒效率:≥99.9%;焚毀去除率:≥99.99%?!?/p>

        作者單位:浙江衛(wèi)星控股集團研究中心

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