[發(fā)明專利]一種常溫催化引燃VOCs自持燃燒的處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811277747.6
• 申請(qǐng)日: 2018-10-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111121070B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊沙沙;王國(guó)清;王育;張利軍;劉小波;彭暉;劉俊杰;馬天石
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類(lèi)號(hào): F23G7/07
• 分類(lèi)號(hào): F23G7/07
• 代理公司: 北京知舟專利事務(wù)所(普通合伙) 11550
• 代理人: 楊茜

本發(fā)明涉及含VOCs廢氣處理技術(shù)領(lǐng)域的一種常溫催化引燃VOCs自持燃燒的處理方法。所述處理方法包括以下步驟：在催化引燃階段，在常溫常壓下，當(dāng)裝有摻雜型貴金屬?gòu)?fù)合氧化物催化劑的反應(yīng)器中催化劑床層的溫度為30～45℃時(shí)，將VOCs廢氣和H₂通入反應(yīng)器中，然后通入空氣，使VOCs廢氣催化起燃，進(jìn)入催化自持燃燒階段，然后停止通入H₂并調(diào)整VOCs廢氣的進(jìn)料流量，并將調(diào)整通入空氣的體積流量，反應(yīng)即發(fā)展為VOCs廢氣的自持燃燒反應(yīng)，將VOCs廢氣徹底氧化成二氧化碳和水后經(jīng)反應(yīng)器出口排出。與傳統(tǒng)VOCs催化燃燒引燃技術(shù)相比，該方法不需要外界輔助加熱，不需要新增加引燃裝置，在常溫下即可實(shí)現(xiàn)，工藝簡(jiǎn)單，有利于保護(hù)環(huán)境。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及含VOCs廢氣處理技術(shù)領(lǐng)域，更進(jìn)一步說(shuō)，涉及一種常溫催化 引燃VOCs自持燃燒的處理方法。

背景技術(shù)

常見(jiàn)的VOCs凈化技術(shù)有冷凝法、吸附法、吸收法、催化法、生物法等， 這些方法都有廣泛的應(yīng)用。其中催化法是將VOCs加熱到起燃溫度(200～450℃) 下，實(shí)現(xiàn)VOCs催化和非催化燃燒反應(yīng)生成二氧化碳和水。

專利CN106979526A提供了一種常溫常壓下VOCs催化自持燃燒的低溫等 離子體快速引燃方法。通過(guò)在等離子體反應(yīng)器中的放電區(qū)域放置催化劑，施加 電壓后氣體放電產(chǎn)生低溫等離子體，反應(yīng)器中通過(guò)含一定濃度VOCs的待處理 廢氣，在低溫等離子體和催化劑的協(xié)同作用下VOCs的降解反應(yīng)迅速發(fā)展為自 持燃燒，將VOCs徹底氧化成二氧化碳和水排出。該方法與傳統(tǒng)催化燃燒引燃 技術(shù)相比，不需要輔助加熱能源，在常溫常壓下即可進(jìn)行，工藝簡(jiǎn)單引燃迅速， 能耗低。專利CN104689713A、CN105478136A也提出了類(lèi)似的方法。但需要低 溫等離子反應(yīng)器設(shè)備，且協(xié)同等離子技術(shù)適合于大風(fēng)量、低濃度的工業(yè)源有機(jī) 廢氣凈化。

而石油化工小試和中試試驗(yàn)裝置，產(chǎn)生的含一定量低不飽和烴的VOCs廢 氣，總量小且分散，缺乏經(jīng)濟(jì)效益回收綜合利用比較困難，同時(shí)這類(lèi)廢氣的排 放處理往往未能引起足夠的重視。至今國(guó)內(nèi)外尚缺乏針對(duì)這類(lèi)VOCs廢氣的認(rèn) 為經(jīng)濟(jì)價(jià)值相對(duì)較大的催化燃燒技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種常溫催化引燃VOCs 自持燃燒的處理方法。本發(fā)明提供的所述常溫(≥30℃)常壓下VOCs催化自持 燃燒的處理方法，尤其適用于處理含一定量低不飽和烴的VOCs廢氣。本方法 在不需要外部輔助加熱能源的情況下引燃VOCs廢氣并自持燃燒，工藝簡(jiǎn)單， 有利于保護(hù)環(huán)境。

本申請(qǐng)所述的常溫催化引燃VOCs自持燃燒的處理方法，可包括以下步驟：

在催化引燃階段，在常溫(≥30℃，優(yōu)選為30～50℃，更優(yōu)選30～45℃) 常壓(10～1000000kpa，優(yōu)選100～10000kpa)下，當(dāng)裝有摻雜型貴金屬?gòu)?fù)合氧 化物催化劑的反應(yīng)器中催化劑床層的溫度為30～45℃時(shí)，將VOCs廢氣和H₂通入反應(yīng)器中，以VOCs廢氣和H₂計(jì)，催化劑的空速為100～10000h^-1，然后通 入空氣，使VOCs廢氣催化起燃，催化劑床層的溫度迅速升溫至100～500℃； 進(jìn)入催化自持燃燒階段，然后停止通入H₂并調(diào)整VOCs廢氣的進(jìn)料流量，并將 通入空氣的體積流量調(diào)整為VOCs體積流量的5～30倍(優(yōu)選10～20倍)，調(diào) 整摻雜型貴金屬?gòu)?fù)合氧化物催化劑的體積空速，反應(yīng)即發(fā)展為VOCs廢氣的自 持燃燒反應(yīng)，將VOCs廢氣徹底氧化成二氧化碳和水后經(jīng)反應(yīng)器出口排出。

其中，

所述的VOCs廢氣中，C1～C4不飽和烴的含量至少為VOCs廢氣總體積的 5～100體積％，優(yōu)選10～60體積％。

在所述催化引燃階段，所述H₂的用量可為所述VOCs廢氣中C1～C4不飽 和烴體積量的0～5倍，優(yōu)選0.1～2倍。當(dāng)VOCs廢氣中含有H₂時(shí)，可以考慮不 加入H₂。