RCO催化燃燒法在VOCs治理應用中的原理和安全問題的詳細介紹

RCO催化燃燒法在VOCs治理應用中的原理和安全問題的詳細介紹
　　催化燃燒是一種涉及氣—固兩相的化學反應，其本質機理為在有活性氧參與的條件下發生的深度氧化反應[7]。在反應過程中，加入催化劑可以顯著降低反應所需的活化能，VOCs 富集在催化劑表面，在較低燃燒溫度下發生無焰燃燒，分解為二氧化碳和水，同時釋放出大量的熱。其化學反應方程式如下：
 
　　CnHm+ (n+m/4) O2→n CO2+m/2 H2O +能量
 
　　在催化劑的作用下，VOCs 可以在較低溫度下充分燃燒，生成二氧化碳和水，去除率高達90%。催化燃燒法具有能耗低、運行可靠穩定、無二次污染等突出優點，在我國，催化燃燒法也是處理VOCs的主要手段，其應用比例約為55%。目前，催化燃燒法已經成為處理VOCs的主流。
 
　　二、催化燃燒法的常見安全問題及防范措施
 
　　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、催化氧化爐爆炸問題、整個催化燃燒治理裝置起火爆炸問題。
 
　　1.活性碳起火現象及防范措施
 
　　在前期的VOCs富集過程中， 由于活性炭著火點較低而脫附溫度過高，當對吸附飽和的活性炭進行脫附處理時，會由于脫附箱體內溫度過高導致活性炭著火。
 
　　解決該問題可以從兩個方面著手：一是采用著火點高的活性炭；二是嚴格控制脫附溫度，使其遠低于活性炭著火點。因此可采取如下措施：嚴格控制脫附溫度，選擇質量好的脫附溫度傳感器，盡可能在活性炭吸附箱合適位置安裝兩個溫度傳感器；在PLC 編程中加入脫附溫度超溫時停止脫附程序；同時要防患于未然，在活性炭吸附箱上方增加消防水管并連結煙氣報警及自動噴淋裝置，以防意外失火。
 
　　2.催化氧化爐爆炸問題及防范措施
 
　　在處理高濃度VOCs 時，由于爐內含有大量氧氣，當廢氣濃度達到廢氣組份中大部分有機廢氣的爆炸極*，就會有爆炸的危險。因此，要時刻監測爐內VOCs 濃度， 在進入催化氧化爐的廢氣管道上安裝濃度稀釋裝置，將高濃度廢氣稀釋到爆炸極限下。同時在催化氧化爐上增加壓力排氣閥，在壓力過高時自動打開閥門進行減壓排氣，以防爐內溫度壓力過高引起爆炸(因廢氣在熱氧化過程中迅速釋放大量熱能導致爐內熱空氣壓力過大)。
 
　　整個催化燃燒治理裝置防范措施
 
　　整個催化燃燒治理裝置起火爆炸多發生在只有一套吸附裝置的系統中，因管道壁及設備內聚集大量高濃度有機廢氣顆粒物，管道風閥閉會間隙過大，在脫附催化燃燒過程中沒有停止生產， 車間進氣閥不能關閉，整個管路是全通的，此時脫附催化燃燒極可能在高溫作用下引起整個系統起火爆炸。針對上述情況應該采取如下措施：安裝高質量風閥，經常檢查漏氣情況，單套吸附的裝置系統中在脫附催化燃燒過程中應停產處理等。