催化燃燒法在VOCs管理運用中的安全問題及防范辦法

 

 

VOCs（蒸發性有機化合物） 是指在常壓下沸點在50~260 ℃、常溫下飽滿蒸汽壓***于133.32 Pa的有機化合物， 或許在常溫常壓下任何能蒸發的有機液體和固體[1]。VOCs類目雜亂，***要包含烯烴、烷烴、醇類、芳香烴、芳烴類、醛類、鹵代烴等，***要發作于制藥、制鞋、石油煉化和噴漆等職業[2]。某些VOCs對臭氧層有損壞效果，如含氫氯氟烴(HCFCls)和氯氟烴(CFCs)；VOCs也是構成霧霾的重要前物，是有毒有害氣體的重要來歷，環保部已將其列為細顆粒物之外***的空氣污染***惡[3]。跟著工業化進程的加速，VOCs引起的健康與環境問題引來越來越多的重視，VOCs的處理也已火燒眉毛。

 

 

一、催化燃燒法在VOCs管理中的重要方位

 

VOCs管理有較多辦法， 其管理辦法包含源頭減量、中心操控和結尾處理等[4]?，F在，我***以結尾管理為主。結尾管理技能一般分為損壞性處理和收回性處理。損壞性處理***要包含催化燃燒法和燃燒處理法。收回性處理包含吸收法、冷凝法、吸附法和膜分離法等[5]。收回性處理因其技能手法還不老練，本錢較高，現在沒有***規模運用。燃燒法是直接將VOCs 通入燃燒爐中，在爐內充沛燃燒，發作二氧化碳和水[6]。該辦法本錢較低，運用規模較廣，技能線路也比較老練。催化燃燒法是在廢氣燃燒的時分參加某種催化劑，下降VOCs 的燃點, 使VOCs能夠充沛燃燒, 終究生成二氧化碳和水，完成直排。當時常用催化劑品種有Cu、Fe、Ti等非貴金屬與Pd、Au、Pt等貴金屬兩***類。燃燒處理法和催化燃燒法在VOCs管理中占有中心方位，因其分化氧化完全、管理效率高而得到廣泛運用，其間催化燃燒法因無明火、節能、氧化溫度低而得到廣泛運用。

 

催化燃燒是一種觸及氣—固兩相的化學反響，其本質機理為在有活性氧參加的條件下發作的深度氧化反響[7]。在反響過程中，參加催化劑能夠明顯下降反響所需的活化能，VOCs 富集在催化劑外表，在較低燃燒溫度下發作無焰燃燒，終究分化為二氧化碳和水，一起開釋出很多的熱。其化學反響方程式如下：

 

CnHm+ (n+m/4) O2→n CO2+m/2 H2O +能量

 

在催化劑的效果下，VOCs 能夠在較低溫度下充沛燃燒，生成二氧化碳和水，去除率高達90%。催化燃燒法具有能耗低、運轉牢靠安穩、無二次污染等杰出長處，在歐美***家已得到廣泛推廣運用。在我***，催化燃燒法也是處理VOCs的***要手法，其運用份額約為55%?，F在，催化燃燒法已經成為處理VOCs的干流。

 

二、催化燃燒法的常見安全問題及防范辦法

 

催化燃燒法處理VOCs的過程中， 存在如下幾種安全隱患：活性炭吸附—脫附—催化燃燒法中有活性碳起火的現象、催化氧化爐爆破問題、整個催化燃燒管理設備起火爆破問題。

 

1.活性碳起火現象及防范辦法

 

在前期的VOCs富集過程中， 因為活性炭著火點較低而脫附溫度過高，當對吸附飽滿的活性炭進行脫附處理時，會因為脫附箱體內溫度過高導致活性炭著火。

 

處理該問題能夠從兩個方面著手：一是選用著火點高的活性炭；二是嚴厲操控脫附溫度，使其遠低于活性炭著火點。因而可采納如下辦法：嚴厲操控脫附溫度，挑選質量***的脫附溫度傳感器，盡或許在活性炭吸附箱適宜方位設備兩個溫度傳感器；在PLC 編程中參加脫附溫度超溫時中止脫附程序；一起要防患于未然，在活性炭吸附箱上方添加消防水管并連接煙氣報警及主動噴淋設備，以防意外失火。

 

2.催化氧化爐爆破問題及防范辦法

 

在處理高濃度VOCs 時，因為爐內含有很多氧氣，當廢氣濃度到達廢氣組份中***部分有機廢氣的爆破極限時，就會有爆破的風險。因而，要時間監測爐內VOCs 濃度， 在進入催化氧化爐的廢氣管道上設備濃度稀釋設備，將高濃度廢氣稀釋到爆破極限下。一起在催化氧化爐上添加壓力排氣閥，在壓力過高時主動翻開閥門進行減壓排氣，以防爐內溫度壓力過高引起爆破（因廢氣在熱氧化過程中敏捷開釋很多熱能導致爐內熱空氣壓力過***）。

 

3.整個催化燃燒管理設備起火爆破及防范辦法

 

整個催化燃燒管理設備起火爆破多發作在只要一套吸附設備的體系中，因管道壁及設備內集合很多高濃度有機廢氣顆粒物，管道風閥結束會議空隙過***，在脫附催化燃燒過程中沒有中止出產， 車間進氣閥不能封閉，整個管路是全通的，此刻脫附催化燃燒極或許在高溫效果下引起整個體系起火爆破。針對上述狀況應該采納如下辦法：設備高質量風閥，常常查看漏氣狀況，單套吸附的設備體系中在脫附催化燃燒過程中應停產處理等。

 

三、催化燃燒法的全體安全辦法

 

運用催化燃燒法應嚴厲按工程技能標準進行消防辦法處理，工程設備應盡或許地放置在室外，而且按安全出產標準要求留足安全間隔及設置安全防護欄和相關色彩，氣流走向，閥門開關方向，電源標識，操作標準等安全警示辦法。

 

四、定論

 

跟著工業化與現代化的持續發展和不斷提高，VOCs引起的健康與環境問題將引起越來越多的重視，VOCs的處理也已火燒眉毛。催化燃燒因其催化效率高、能耗低一級長處具有愈加寬廣的運用遠景，并將逐步成為******要的處理VOCs 的辦法之一。但咱們在運用催化燃燒法處理VOCs 時，仍要時間留意或許引發的安全問題，防微杜漸，從源頭上把風險處理掉。