喷漆房催化燃烧设备介绍跟设计方法

[一]、催化燃烧设备介绍

挥发性有机(以实际报告为主)化合物(VOCs)是指沸点在50~260℃之间，室温下饱和蒸汽压超过133.3Pa的易挥发性有机(以实际报告为主)化合物，包括苯、、二等常规烃类化合物，硫氨有机(以实际报告为主)化合物等y。有机(以实际报告为主)废气容易与大气中的氮物反应生成O3并形成光化学烟雾，会对人体健康产生无益影响，因此VOCs喷漆房催化燃烧设备废气的处理受到了各国的高度重视，发达国家近年陆续颁布了相关的法令以限制VOCs的排放。

2017年VOCs的排放量已超过3100万t，其来源主要有固定源与移动源2种。移动源排放主要集中在汽车、轮船和飞机等以石油产品为燃料的交通工具的排放气。固定源的种类很多，主要为石油化工工艺过程和储存设备等的排出物及各种使用有机(以实际报告为主)溶剂的场合，如喷漆、印刷、金属除油和脱脂、钻合剂、塑料和橡胶加工等。各地对于VOCs废气的排放有着严格的控制，陆续公布了较新的VOCs排放标准。常规处理VOCs废气采用前端回收技术或后端2种方式，前者采用物理方法，在确定温度与压力下，通过冷凝、吸收剂、吸附剂或具有选择性的膜对VOCs进行分离；而技术则是通过生化法，利用光、热、催化剂或微生物对VOCs进行，并生成CO2与H2O。VOCs的方法一般有直接燃烧法、蓄热式燃烧法、催化燃烧法等。其中，催化燃烧法的原理是通过使加热至确定温度的VOCs废气与装置内的贵金属催化剂进行接触并发生催化反应，将有机(以实际报告为主)物生成性能稳定的CO2与H2O，达到除去VOCs目的的一种设备与工艺。

催化燃烧设备是一种通过催化剂对加热至确定温度的废气催化，使其生成性能稳定的CO2与HZO的工艺设备。与传统蓄热燃烧、直燃式热炉相比，具有热耗低、处理效率好(≥90%)的特点。常用的催化燃烧设备根据催化剂的较佳工作温度(250~400℃)，可实现低温废气中的VOCs，并很大节省处理废气的运行成本。

[二]、RTO蓄热式催化燃烧设备的工作原理和设计方法

RTO蓄热式催化燃烧设备主要用于涂装、印刷、机电、家电、制鞋、塑料及各种化工车间里挥发或泄漏出的不好的有机(以实际报告为主)废气的净化及臭味的除掉，比较适用于较低浓度的、不宜采用直接燃烧或催化燃烧和吸附回收处理的有机(以实际报告为主)废气，对大风量的处理场合，均可获得满意的经济效益和社会效益。催化燃烧几乎可以处理所有的烃类有机(以实际报告为主)废气及恶臭气体。在染料、涂料、塑料、感光材料、合成橡胶、化学纤维以及许多石油化工产品和焦化产品的生产使用过程中，都会产生大量的有机(以实际报告为主)废气。有机(以实际报告为主)废气主要包括各种烃类、醇类、醛类、酸类、酮类和胺类等，一般都有易燃易爆、不好的不好的、不溶于水、溶于有机(以实际报告为主)溶剂的特性。

RCORTO蓄热式催化燃烧设备的设计方法如下：

一、催化燃烧室采用蜂窝陶瓷状为载体的贵金属催化剂，阻力小，活性好。当有机(以实际报告为主)蒸气浓度达到2000PPm以上时，可维持自燃。

二、新型的活性炭吸附材料蜂窝状块形活性炭，适用于大风量下使用。

三、RCORTO蓄热式催化燃烧设备根据吸附（速率不错）和催化燃烧（节能）两个基本原理设计，采用双气路连续工作，一个催化燃烧室，两个吸附床交替使用。先将废气用活性炭吸附，当快达到饱和时停止吸附，然后用热气流将有机(以实际报告为主)物从活性炭上脱附下来使活性炭循环：

四、在脱附时，净化操作可用另一个吸附床进行，既适合于连续操作，也适合于间断操作。

五、燃烧后的尾气一部分排入大气，大部分被送往吸附床，用于活性炭循环。这样可达到燃烧和吸附所需的热能，达到节能的目的。循环后的可进入下次吸附；

六、脱附下来的有机(以实际报告为主)物已被浓缩（浓度较原来提升几十倍）并送往催化燃烧室催化燃烧成二碳及水蒸气排出。

当有机(以实际报告为主)废气的浓度达到2000PPm以上时，有机(以实际报告为主)废气在催化床可维持自燃，不用外加热。燃烧后的尾气一部分排入大气，大部分被送往吸附床，用于活性炭循环。这样可达到燃烧和吸附所需的热能，达到节能的目的。循环后的可进入下次吸附；在脱附时，净化操作可用另一个吸附床进行，既适合于连续操作，也适合于间断操作。应用新型活性炭（多为蜂窝炭或纤维炭）吸附浓缩低浓度的有机(以实际报告为主)废气，吸附接近饱和后引入热空气加热活性炭，使有机(以实际报告为主)废气脱附出来进入催化燃烧床进行无焰燃烧净化处理，热气体在系统中循环使用或增设二层换热器进行热能回收。该法将低浓度的有机(以实际报告为主)废气通过活性炭将其浓缩成浓度较高的有机(以实际报告为主)废气再通过催化燃烧全部净化。该法吸取了吸附法和催化燃烧法的优点，克服了各自单使用的缺点，解决了治理低浓度、大风量有机(以实际报告为主)废气存在的难题，是目前治理有机(以实际报告为主)废气的成熟、实用的方法。

RTO蓄热式催化燃烧设备是典型的气-固相催化反应，其实质是活性氧参与的作用。在催化燃烧过程中，催化剂的作用是降低活化能，同时催化剂表面具有吸附作用，使反应物分子富集于表面提升了反应速率，加快了反应的进行。借助催化剂可使有机(以实际报告为主)废气在较低的起燃温度条件下，发生无焰燃烧，并为CO2和H2O，同时放出大量热能，从而达到去掉废气中的不好的物的方法。在将废气进行催化燃烧的过程中，废气经管道由风机送入热交换器，将废气加热到催化燃烧所需要的起燃温度，再通过催化剂床层使之燃烧，由于催化剂的存在，催化燃烧的起燃温度约为250-300℃，低于直接燃烧法的燃烧温度650-800℃，因此能耗远比直接燃烧法为低。