簡述VOC催化燃燒設備的燃燒方法及氧化反應

發布時間：2023-03-23

VOC催化燃燒設備的蓄熱燃燒過程是在蓄熱燃燒裝置中進行的。廢氣先通過熱交換器預熱到200～400℃，再進入燃燒室，通過蓄熱劑床時，碳氫化合物的分子和混合氣體中的氧分子分別被吸附在蓄熱劑的表面而活化。由于表面吸附降低了反應的活化能，碳氫化合物與氧分子在較低的溫度下氧化，產生二氧化碳和水。

下面，簡述VOC催化燃燒設備的燃燒方法及氧化反應：

一、起燃溫度低，能耗少，燃燒易達穩定，甚至到起燃溫度后無需外界傳熱就能完成氧化反應。

二、適應氧濃度范圍大，噪音小，無二次污染，且燃燒緩和，運轉費用不高，操作管理也很方便。

三、有用物質氧化發生在固體催化劑表面，同時產生CO2和H2O，并放出大量的熱量，因其氧化反應溫度低，所以地控制了空氣中的N2形成高溫NOx。

四、蓄熱燃燒是典型的氣-固相催化反應，它借助催化劑降低了反應的活化能，使其在較低的起燃溫度200～300℃下進行無焰燃燒。

五、凈化速率不錯，污染物（如NOx及不全部燃燒產物等）的排放水平較低。

六、而且由于催化劑有選擇性催化作用，有可能限制燃料中含氮化合物（RNH）的氧化過程，使其多數形成分子氮（N2）。

VOC催化燃燒設備適用于化工、機械、電器、噴涂、石油、印刷、涂布、涂料各種工業生產車間產生的廢氣處理。在催化氧化過程中，催化劑表面的吸附作用使反應物分子富集于催化劑表面，催化劑降低活化能的作用加快了氧化反應的進行，提升了氧化反應的速率。在催化劑的作用下，物在較低的起燃溫度下（250-300℃）發生無焰氧化燃燒，氧化分解為CO2和水。并放出大量熱量。有時為了增加VOC催化燃燒設備的使用壽命，可以在VOC催化燃燒設備之前加設一臺預處理設備，例如噴淋塔、干式過濾器或者除塵器，這些設備可以過濾廢氣中的顆粒物及粘性成分。

VOC催化燃燒設備借助催化劑可以使廢氣在較低的起燃溫度條件下，發生無焰燃燒，并氧化分解為CO2和H2O，同時放出大量熱。焚燒爐的運行能耗主要是電和燃料。一旦設備定型了，電耗基本恒定，風機可采用變頻控制省電，這里不做討論，主要討論燃料問題。因廢氣量不穩定、濃度不穩定，加上車間廢氣控制不好，所以在啟動及運行過程中，需要經常補充燃料（常用柴油、燃氣）以維持燃燒室溫度。燃料消耗多少，關鍵取決于蓄熱陶瓷的蓄熱能力，通常以能夠維持正常運行而不需補充燃料所需的較低VOC濃度來衡量能耗高低。此數值越低，則能耗越低。有力的的rto焚燒爐此數值可達450×10-6mg/L。另外，能量損耗主要是尾氣帶走的熱量和表面散熱損失，尾氣帶走熱量與廢氣量和進出入口溫差相關，尾氣溫度越低、進出入口溫差越大，則能耗越低。表面散熱損失體現在箱體表面溫度與環境的溫度差，保溫效果不錯則溫差小，散熱損失小。當然，能耗還有可能跟局部地方保溫薄弱及高溫氣體泄漏有關。

VOC催化燃燒設備主要用于電子、涂裝、噴漆、家電、制鞋、塑料及各種化工車間里，所有揮發或滲漏出廢氣的凈化及臭味的清理裝置，比較適用于低濃度（≤200mg/m3）的，且不適宜采用直接燃燒或催化燃燒和回收處理的廢氣，和大風量廢氣處理的處理場所。