丙烯酸及酯的廢氣處理

金豐富

摘要：本文介紹了丙烯酸及酯的廢氣處理的催化燃燒方法,通過此方法可以從根本解決廢氣的污染問題。

關(guān)鍵詞：丙烯酸及酯 廢氣處理 催化焚燒

大氣污染是我國目前最突出的環(huán)境問題之一,有機廢氣（揮發(fā)性有機化合物Volatile Organic Compound簡稱VOC）是大氣環(huán)境主要污染源之一。由于它的毒性大,對人體健康的危害十分嚴重,尤其是苯類和多環(huán)芳烴,它們侵犯人的神經(jīng)、呼吸、血液和生育系統(tǒng),輕則使人頭昏、眩暈、惡心,重則導致再生障礙性貧血、白血病、致癌危及生命,故迫切需要治理。

目前在有機廢氣治理上常用吸附法、催化燃燒法、吸附法、吸收法、焚燒法、化學洗滌法、生物法等。由于丙烯酸及酯是惡臭性氣體，而且揮發(fā)性較強，在考慮了治理效果和成本后我們采用了蓄熱式催化燃燒裝置。

蓄熱式催化燃燒裝置由催化燃燒器、過濾器、阻火器、控制閥門、風機、管道和電控箱等組成。本裝置結(jié)構(gòu)新穎,技術(shù)先進,凈化性能優(yōu)良 ,凈化率為96～99.9%。同時由于采用蓄熱式換熱器,其換熱效率在95%以上,運行能耗和運行費用低,VOC濃度為1000-1500mg/m3時,即可自熱平衡(無耗運行),總平均能耗≤0.002kW/m3,遠低于現(xiàn)有各種燃燒治理法(TO,CO,RTO)的能耗,甚至低于吸、脫附催化法的能耗。本裝置的控制系統(tǒng)采用PLC、觸摸屏、變頻器和優(yōu)質(zhì)品牌的電氣元件,性能優(yōu)良,控制全自動化,智能化,操作方便,同時設(shè)置手動控制系統(tǒng),以備檢查和調(diào)節(jié)之用。

本裝置的主機是催化燃燒器,利用催化劑使廢氣中的有毒物質(zhì)(HC化合物)氧化為無毒的CO2和H2O,其轉(zhuǎn)化規(guī)律符合下列化學反應方程式:

4CmHn+(4m+n)O2→4mCO2+2nH2O+Q

通常,VOC完全氧化(直接燃燒或熱力燃燒)需要較高的溫度和較長的停留時間,以苯為例,如果沒有催化劑,要達到完全氧化的目的,其溫度需在760～800℃以上,且停留時間至少需1～2s,在催化劑的參與下,完全氧化溫度和停留時間顯著下降,僅需280～320℃和0.1～0.2s,有些難治理的VOC,例如多環(huán)芳烴、含樹脂微粒的廢氣以及已形成氣熔膠的有機物等,一般也只要450～550℃或稍高一些溫度就能完全氧化。充分顯示催化燃燒法的優(yōu)越性。目前市場上有3個系列的貴金屬催化劑：金屬蜂窩貴金屬催化劑、陶瓷蜂窩貴金屬催化劑、陶瓷球型貴金屬催化劑。由于金屬蜂窩貴金屬催化劑與球型催化劑和陶瓷催化劑相比，具有活性高、機械強度高、熱穩(wěn)定性好、壓降小、易于清洗、使用壽命長等特點，已在石油化工領(lǐng)域廣泛應用。所以本裝置采用貴金屬蜂窩貴陶瓷催化劑；催化劑橫截面孔密度：400目/平方英寸；催化劑壓降：240mmH2O

廢氣蓄熱催化焚燒裝置，廢氣經(jīng)蓄熱室預熱到300℃左右，進入燃燒室充分燃燒，產(chǎn)生的煙氣進入另一組蓄熱室，與蓄熱陶瓷填料進行換熱后排放到大氣。本焚燒裝置共設(shè)三個蓄熱室，定期自動輪流切換。(見上圖)

常運行時，一個完整的焚燒周期流程如下：

2000m3/h的含有1000～1500mg/m3丙烯酸及酯廢氣首先經(jīng)過旋風分離器去除廢氣中的有機物液滴，然后進入蓄熱室1預熱到300℃左右，預熱后的廢氣進入催化層，廢氣中所含有機物充分分解燃燒，當廢氣濃度較低時，通過電加熱裝置使燃燒溫度維持在350℃～400℃，產(chǎn)生的煙氣進入蓄熱室3放熱。放熱后的煙氣由引風機經(jīng)煙囪排放到大氣中去。在引風機出口，通過反吹風機抽取部分煙氣到蓄熱室2進行吹掃，排除蓄熱室2中殘留的廢氣。切換時間到達后，通過自動控制裝置，打開蓄熱室2的排煙氣閥門，同時關(guān)閉蓄熱室3的排煙氣閥門，再打開蓄熱室3的廢氣進口閥門，關(guān)閉蓄熱室1的廢氣進口閥門，打開蓄熱室1的廢氣吹掃閥門，一定時間后關(guān)閉蓄熱室1的廢氣吹掃閥門?！?/p>

丙烯酸及酯廢氣經(jīng)過催化燃燒后，經(jīng)20米的煙囪排放,其所產(chǎn)生煙氣達GB16297-1996 《大氣污染物綜合控制標準》標準。燃燒效率：≥99.9%；焚毀去除率：≥99.99%?！?/p>

作者單位：浙江衛(wèi)星控股集團研究中心