[發明專利]一種有機廢氣催化燃燒處理裝置和處理方法

無效

• 申請號: 201110313311.X
• 申請日: 2011-10-17
• 公開（公告）號: CN103047662A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 王明星;張龍;齊慧敏;王海波;劉忠生
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
• 主分類號: F23G7/07
• 分類號: F23G7/07
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明提供了一種有機廢氣催化燃燒處理裝置和處理方法，屬于環保技術領域，特別適用于廢氣量和廢氣中目標氣體濃度波動大的有機廢氣的穩定達標處理。

背景技術

各種工業生產，如金屬印刷、絕緣材料、漆包線、煉焦、油漆和化工等行業都產生大量含有毒有害物質的廢氣，此外，工業或生活污水處理場由于受到物理、化學或生物等因素的作用，廢水在處理過程中也常常揮發出大量有機廢氣，尤其是廢水預處理設施如均質池、緩沖池、浮選池、隔油池和酸化池等，揮發出的有毒有害物質濃度較高。這些有毒有害物質包括揮發酚、苯系物、硫化物、有機胺等，嚴重污染環境，同時對污水處理場操作人員身心健康造成危害。對于這種含較高濃度有機物質的廢氣，目前的處理方法多為熱力燃燒、催化燃燒、蓄熱燃燒或蓄熱催化燃燒等。由于廢氣中的有機物質含量本身不足以完成燃燒過程，因此需要輔助燃料將氣體溫度提升到一定溫度后，再通入廢氣使其中的有機物質發生分解，完成無害化過程，此為熱力燃燒。催化燃燒和蓄熱燃燒技術都設置有反應熱回收設施，這兩種技術是目前應用較廣泛的技術。蓄熱催化燃燒是催化燃燒和蓄熱燃燒兩種技術的結合。

CN2590648Y提供了一種用于有機廢氣凈化的催化燃燒裝置，該裝置由殼體、進氣罩、排氣口、雙層翼片式換熱器、若干組電熱管和若干層催化層構成，其中電熱管和催化層復合、交錯設置，因而對廢氣量和廢氣濃度變化有較強的適應能力，但結構較復雜，制造加工比較麻煩；CN201043752Y所述的催化燃燒裝置由電加熱管、空氣混合器、高活性催化劑反應區和保證反應區等部分組成，其中高活性催化劑反應區和保證反應區均設置有催化劑，通過設置兩個反應區，可保證在廢氣量波動較大或廢氣中有毒有害物質濃度波動較劇烈時廢氣的穩定達標排放。專利CN101062463A將煉油、化工等企業各環節排放的惡臭廢氣按?VOC濃度分為高VOC濃度廢氣和低VOC濃度廢氣，并分別進行處理。該技術雖然可以最終實現廢氣的無害化處理，但為使低濃度廢氣得到濃縮，達到催化燃燒裝置進氣濃度要求，設置了吸附裝置，因而會增加投資費用，也使工藝流程更加復雜。

以上裝置還存在一個缺點：催化燃燒催化劑有效成分一般都是貴金屬，如鉑、鈀等，而高溫環境會影響催化劑的使用壽命，而在催化燃燒裝置設計時，需要根據最大的廢氣流量進行設計，以保證在最大廢氣流量時達到所需的凈化效果。因此當廢氣中有機物質濃度較長時間處于較低水平，或者廢氣量較長時間處于較低流量時，即使只有部分催化劑床層參與廢氣的催化燃燒反應（已達到凈化效果），反應后的高溫凈化氣也會通過全部未參與催化燃燒反應的催化劑床層，從而縮短催化劑使用壽命。

發明內容

針對現有催化燃燒裝置的不足，本發明提供了一種有機廢氣催化燃燒裝置及廢氣處理方法，本發明裝置和方法可以有效延長催化劑的使用壽命。

本發明有機廢氣催化燃燒處理裝置，包括至少兩段依次連通的催化劑床層，除最末段催化劑床層外的每段催化劑床層出口，與最末段催化劑床層出口主排氣管線之間設置旁路管線，每個旁路管線上均設置閥門，設置在線分析設備檢測最終排放氣的有機物濃度。

本發明有機廢氣催化燃燒處理裝置中，催化劑床層可以根據需要設置2～5段，一般設置2段即可，催化劑床層為串聯連接。每段催化劑床層的催化劑用量可以相同，也可以不同。

本發明有機廢氣催化燃燒處理裝置中，根據在線分析設備的檢測結果，可以采用手動控制旁路管線閥門，使最終排放廢氣濃度符合排放指標。

本發明有機廢氣催化燃燒處理裝置中，根據在線分析設備的檢測結果，可以設置自動控制系統，在線分析設備與自動控制系統以電連接方式連接，自動控制系統為本領域普通的控制器，根據檢測到的有機物濃度與設定的控制濃度進行對比，實際排放濃度高于控制濃度時，關閉旁路管線閥門，使廢氣通過更多的催化劑床層，提高廢氣的凈化效果。上述自動控制系統的構成和結構是本領域技術人員熟知的技術內容。在線分析設備可以選用總烴監測儀。

本發明有機廢氣催化燃燒處理方法，使用本發明上述有機廢氣催化燃燒處理裝置。有機廢氣可以是各種過程產生的有機廢氣，有機物的濃度一般為2000～10000?mg/m³內任意范圍內。