[發明專利]高濃度廢氣催化氧化方法

無效

• 申請號: 201010103592.1
• 申請日: 2010-01-26
• 公開（公告）號: CN101716462A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發明（設計）人: 馬國林;高軍
• 申請（專利權）人: 浙江衛星丙烯酸制造有限公司
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/72
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種廢棄處理方法，尤其涉及一種高濃度廢氣催化氧化方法。

背景技術

隨著環保要求的提高，高濃度有機廢氣的處理越來越得到化工等各生產廠家的重視，催化焚燒是近年來逐步發展的處理有機廢氣的新興的先進技術，它是采用貴金屬鉑、鈀等催化劑對揮發性有機物低溫氧化燃燒的有機廢氣進行處理技術，幾乎所有揮發性有機物都可在200-650℃的范圍內催化燃燒，使有機物或氮氧化物轉化成二氧化碳、氯化氫、二氧化氮、二氧化硫、氯氣、水和氮氣。目前市場上有三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。其中金屬蜂窩貴金屬催化劑具有活性高、機械強度高、熱穩定性好、壓降小、易于清洗、使用壽命長的特點，預計在石油化工領域將取代球型催化劑和陶瓷催化劑。催化焚燒技術具有正常生產過程中無需任何輔助燃料，系統操作簡單、可靠，運行費用低的特點，具有非常好的社會效益和經濟效益。目前已應用在：硝酸尾氣催化還原處理、丙烯腈尾氣催化氧化處理、丙烯酸尾氣催化氧化處理、苯酐(PA)、順酐(MA)、馬來酸尾氣催化氧化處理、苯乙烯尾氣催化氧化處理、苯酚丙酮尾氣催化氧化、尿素尾氣催化氧化處理、聚丙烯酰胺尾氣催化氧化處理、ABS尾氣處理、橡膠工業尾氣處理、煉油廠尾氣催化氧化處理、油漆、噴涂、電子工業尾氣處理、紡織工業尾氣處理的領域中。已逐漸取代操作復雜，能耗高的熱力焚燒系統。

催化焚燒通用工藝介紹如下：有機廢氣與補充空氣經尾氣換熱器預熱后，經加熱器(一般只在開車使用)后，達到起始溫度200-300℃后，進入催化氧化反應器，有機物在此被氧化為CO₂和H₂O等無機物。氧化反應放出的熱量經熱量回收裝置和尾氣換熱器后，排入大氣。

在工業化生產過程中，高濃度有機廢氣的組成，往往不是單一組分，通常是多種物質的混合物，以丙烯酸裝置尾氣為例，其有機組分有；醋酸、甲苯、丙烯酸、丙烯醛、丙烯、丙烷、丙烯酸酯類、醇類、醛類、等等近幾十種成分。而這些成分的燃點由高到低各不相同，燃燒時的放熱量也不相同，氧化反應速度也不一樣，更重要的是在工業化生產時，其原料的組份含量和流量在不同的條件下也在發生著變化。這就給穩定生產帶來較大的困難，在催化反應器內，一般裝填2-4層催化劑，燃點低、氧化速度快的無機物先被氧化，放出熱量，隨著反應的深入進行，各層催化劑的溫度被逐步提高，高燃點的有機物也開始氧化，并進一步放出熱量，催化劑床層溫度逐級被推高。以3層為例，因有機物在三層催化劑內停留時間很短，氧化反應迅速被完成，如果出口控制的過低，高燃點有機物起燃時間較晚，反應沒有完全結束，即被終止，這樣尾氣仍然還存在少量的有機物，而達不到環保要求。如果反應器床層出口溫度控制過高，這樣反應會過于激烈，一旦外部條件稍有變化，如：進料有機物濃度略有增加或補加的空氣量有較大的波動等，都會引起反應溫度迅速增加，工藝上即使有連鎖停車系統，但因這個過程時間很短，一般在10秒～30秒，當發現時，已來不及控制，而造成催化劑床層飛溫，嚴重的將損害催化劑，甚至造成安全事故。催化劑一旦損害，其中的貴金屬有效成份將流失，且載體也可能被燒毀并有可能坍塌。所以損壞的催化劑是不可再生和回用的。損壞的催化劑通常是最后一層因溫度最高，而損壞的最為嚴重，下一層次之，第一層損壞最輕。

在化工實際生產控制過程中，反應溫度的控制至關重要。如果溫度控制低，反應不完全，有機氣體殘余量較大就被放空，則達不到環保要求。如果溫度控制高，不僅催化劑壽命大大縮短，同時因在連續運行的過程中，不穩定因素較多，控制的平穩率很難保證，稍有波動，極易造成飛溫，即有可能在30秒內溫度快速達到650℃以上，甚至可達到1000℃，這將對催化劑造成毀滅性損壞，也給安全生產帶來較大的隱患。

發明內容

為了解決現有技術的缺陷，本發明的目的是提供一種高濃度廢氣催化氧化方法，分兩級或多級對廢氣進行催化氧化。

本發明的技術方案是：

本發明高濃度廢氣催化氧化方法，工業廢氣先與空氣混合成待催化的廢氣，這種廢氣被加熱(預熱)后，依次有間隔地經過多級催化層和撤熱層，而被多級催化氧化并回收熱量后排放。

所述高濃度廢氣總有機碳含量(TOC)＞1000mg/m³。