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目前中國(guó)各地大氣污染污染狀況還不容樂(lè)觀，尤其是有機(jī)廢氣污染。隨著國(guó)家對(duì)大氣環(huán)境污染越來(lái)越重視，相關(guān)的環(huán)保產(chǎn)業(yè)也隨之不斷壯大和發(fā)展，針對(duì)有機(jī)廢氣處理設(shè)備也呈現(xiàn)出多種多樣，廠家也越來(lái)越多，各自也有各自的的特點(diǎn)。對(duì)于客戶來(lái)說(shuō)，一般處理廢氣的原理可以理解，但是是否能夠達(dá)到預(yù)期的處理效果，確有所顧慮。對(duì)于設(shè)計(jì)單位來(lái)說(shuō)，怎樣為客戶提供一套既可靠又經(jīng)濟(jì)的處理設(shè)備才是關(guān)鍵。結(jié)合以往的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)和案例，此次淺談就活性炭處理工藝與催化燃燒處理工藝，在設(shè)計(jì)與實(shí)際使用過(guò)程中遇到的一些問(wèn)題和注意點(diǎn)進(jìn)行探討。
常見(jiàn)的有機(jī)廢氣處理工藝有：活性炭/棉吸附、生物洗滌吸收、等離子、光催化氧化、冷凝回收、催化燃燒、熱力焚燒等。但選擇哪種合適有效的處理工藝，就需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行工藝比選。正常情況下，首先需要考慮廢氣中的污染成分、產(chǎn)生濃度、廢氣排放量，其次就是要考慮需要的去除效率，在了解上述兩方面的基礎(chǔ)上，再考慮采用何種工藝。但具體采用哪種工藝合適，還需要進(jìn)一步對(duì)廢氣的溫度、濕度、污染因子特性(熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、易燃易爆性、水溶性、是否含有鹵素、粘性)以及非有機(jī)性污染因子(如：顆粒物)等，做進(jìn)一步的分析。同時(shí)也要兼顧處理工藝的安全性、經(jīng)濟(jì)性以及穩(wěn)定性等。催化燃燒是利用貴金屬催化劑降低廢氣中有機(jī)物的活化能，使有機(jī)物在較低的溫度(一般在250～300oC左右，不同成分的有機(jī)物，其催化燃燒溫度不一樣)下發(fā)生無(wú)火焰燃燒。其原理是廢氣經(jīng)過(guò)催化劑時(shí)，先被吸附至催化劑表面，然后在一定的溫度下發(fā)生催化燃燒，達(dá)到凈化的目的。目前有機(jī)廢氣處理中常用的催化一般為蜂窩狀鈀金屬催化劑和鉑金屬催化劑，催化燃燒方式有電加熱和燃?xì)饧訜�，燃燒�?lèi)型有直接催化燃燒(CO)和蓄熱式催化燃燒(RCO)。催化燃燒一般適用于小風(fēng)量、高濃度、高溫的氣態(tài)有機(jī)物，且廢氣中不能含有硫、鉛、汞、砷及鹵素等可使催化劑中毒的因子。
實(shí)際應(yīng)用中，活性炭吸附與催化燃燒，兩者除了可以單獨(dú)使用外，也可以組合使用。組合使用主要利用兩者之間具有互補(bǔ)性的特點(diǎn)：活性炭吸附適用于大風(fēng)量、低濃度廢氣，催化燃燒適用于小風(fēng)量、高濃度廢氣，且活性炭在高溫下被吸附的有機(jī)物能夠脫附出來(lái)J。從另一個(gè)角度看，此組合工藝可視為活性炭的現(xiàn)場(chǎng)再生利用工藝，既減少了活性炭吸附飽和后的更換處置成本，同時(shí)定期的濃縮脫附也避免了因活性炭吸附飽和未及時(shí)更換造成的超標(biāo)排放風(fēng)險(xiǎn)。著催化燃燒廢氣處理中應(yīng)用逐漸增多，相關(guān)技術(shù)也已趨于成熟。在設(shè)計(jì)方面，主要是以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：一是加熱熱交換與尾氣熱回收熱交換的設(shè)計(jì)，二是對(duì)催化劑填料層的設(shè)計(jì)和催化劑選型，三是對(duì)設(shè)備運(yùn)行控制和安全控制設(shè)計(jì)。

 
目前氣體加熱、熱交換、催化劑填料層的設(shè)計(jì)，都可以查閱相關(guān)資料進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，但將這些設(shè)備組合為一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，現(xiàn)就系統(tǒng)在實(shí)際工程使用中，發(fā)現(xiàn)的一些問(wèn)題歸納如下：活性炭升溫和催化燃燒室升溫控制。在使用脫附+催化燃燒時(shí)，應(yīng)將催化燃燒室溫度升至工作溫度后，然后再對(duì)活性炭進(jìn)行逐步升溫脫附；而有些廠家設(shè)計(jì)在催化燃燒室的溫度沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)溫度時(shí)，就開(kāi)始對(duì)活性炭進(jìn)行升溫脫附，此種情況造成脫附出的廢氣無(wú)法有效的經(jīng)過(guò)催化燃燒室燃燒；催化燃燒室預(yù)熱。催化室預(yù)熱時(shí)，未對(duì)流動(dòng)的氣流進(jìn)行動(dòng)態(tài)加熱，而是對(duì)催化室內(nèi)的空氣進(jìn)行靜態(tài)加熱，導(dǎo)致一旦廢氣進(jìn)入催化燃燒室，其催化室溫度急速下降，造成達(dá)不到催化燃燒的溫度；利用催化燃燒的熱部分尾氣作為活性炭脫附氣體。催化燃燒的尾氣溫度較高，一般300℃左右，為降低能耗，部分廠家設(shè)計(jì)是利用處理后的尾氣作為脫附熱氣�；钚蕴刻嫉拿摳綔囟戎恍枰�80—90℃，利用尾氣前必須先對(duì)尾氣進(jìn)行降溫處理，若不能將溫度降至設(shè)計(jì)范圍，就會(huì)存在活性炭著火的風(fēng)險(xiǎn)；而且脫附產(chǎn)生的有機(jī)廢氣是濃縮廢氣，其濃度較高，與高溫氣體接觸也會(huì)存在爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。如果采用燃?xì)饧訜�，燃�(xì)馊紵�產(chǎn)生的廢氣和燃?xì)獗旧硭�含部分因子，也�?huì)對(duì)活性炭、催化劑造成不利影響；再有燃?xì)馐褂萌艨刂撇缓�，天然氣未燃燒直接進(jìn)入催化裝置，一旦點(diǎn)火也會(huì)發(fā)生爆炸，其風(fēng)險(xiǎn)相比電加熱更大。
綜上所述，對(duì)活性炭吸脫附與催化燃燒組合工藝，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)對(duì)策避免上述問(wèn)題的發(fā)生，從安全角度考慮，加熱系統(tǒng)采用電加熱，對(duì)脫附氣體采用新風(fēng)，其安全系數(shù)更高；從經(jīng)濟(jì)角度考慮，一般采用燃?xì)饧訜�，脫附氣體采用尾氣；但最終采用何種方式還需現(xiàn)場(chǎng)具體情況來(lái)確定。若單獨(dú)使用催化燃燒工藝，其不需要脫附加熱，相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)也比組合工藝會(huì)降低很多，至于采用哪種方式加熱，也需要結(jié)合企業(yè)實(shí)際情況來(lái)確定。單獨(dú)使用活性炭工藝，其運(yùn)行存在主要風(fēng)險(xiǎn)是活性炭的更換周期，目前還沒(méi)有簡(jiǎn)單有效的方法去確定，只能在設(shè)計(jì)時(shí)按照經(jīng)驗(yàn)和計(jì)算參數(shù)給定一個(gè)建議值。
來(lái)源：環(huán)保之家論壇