蓄熱催化氧化技術(shù)在處理丁苯橡膠尾氣中的應(yīng)用

丁苯橡膠裝置后處理單元廢氣，無論是凝聚廢氣還是干燥廢氣，產(chǎn)生廢氣部位多、分散，尾氣中含苯乙烯，屬于國家環(huán)保法規(guī)限排的揮發(fā)性有機(jī)物，而且該廢氣具有較強(qiáng)的刺激性，毒性也很大。分散到生產(chǎn)現(xiàn)場的尾氣，影響操作人員的身體健康。因此，在這種情況下，無論從企業(yè)的生存和發(fā)展，還是社會(huì)效益方面，都應(yīng)該對(duì)后處理廢氣集中治理，使廢氣達(dá)標(biāo)排放。

蓄熱催化氧化工藝原理

催化反應(yīng)器本體是廢氣通過安裝催化劑的區(qū)域產(chǎn)生反應(yīng)的空間。在反應(yīng)器內(nèi)，廢氣在通過催化劑層時(shí)，廢氣中VOCs在催化劑的作用下通過催化氧化燃燒生成CO2和H2O，從而達(dá)到環(huán)保要求的排放條件。

廢氣先經(jīng)過預(yù)處理裝置預(yù)先去除掉固體顆粒和粘性低聚物后，進(jìn)入反應(yīng)器經(jīng)過蓄熱陶瓷預(yù)熱，在反應(yīng)室內(nèi)的催化床中進(jìn)行氧化反應(yīng)，將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為H2O和CO2、從而達(dá)到去除廢氣中有機(jī)物的目的，同時(shí)反應(yīng)放出反應(yīng)熱，用蓄熱陶瓷回收其中的熱量。

蓄熱催化氧化反應(yīng)方程式：

CxHy+(x+1/4y)O2→xCO2+y/2H2O+Q

蓄熱室和催化床層由12個(gè)區(qū)室組成，中間部分填充蜂窩式陶瓷結(jié)構(gòu)蓄熱塊，達(dá)到超過95%的熱回收效率

在裝置廢氣被引入反應(yīng)器前，必須首先利用新鮮空氣將催化劑加熱至反應(yīng)溫度。這是因?yàn)閺U氣中的一些VOCs成分在冷催化劑上能被吸收或聚合，從而引起催化劑的鈍化。當(dāng)催化劑表面上沉積沉淀的VOCs因溫度上升而氧化而產(chǎn)生太多的熱時(shí)，將導(dǎo)致催化劑的熱燒結(jié)。

在啟動(dòng)階段，空氣將直接通過蓄熱體和催化劑，經(jīng)過反應(yīng)器頂部的燃燒器加熱，溫度將升高。在啟動(dòng)開始時(shí)，燃料氣或電加熱器為主要的熱源。啟動(dòng)后，一旦床層溫度達(dá)到300℃，逐漸關(guān)閉空氣供應(yīng)閥，同時(shí)緩慢的打開反應(yīng)器入口閥。此時(shí)必須要密切觀察催化反應(yīng)器出口的溫度，以防止催化劑因溫度的驟升而受到熱沖擊。

系統(tǒng)正常啟動(dòng)后，即可由手動(dòng)模式調(diào)至自動(dòng)模式。廢氣進(jìn)入反應(yīng)器的旋轉(zhuǎn)翼部分，旋轉(zhuǎn)翼使廢氣與凈化后尾氣完全分離，并被均勻分布至蓄熱層預(yù)熱部分。廢氣經(jīng)過上一循環(huán)中被加熱的蓄熱陶瓷層，待達(dá)到一側(cè)催化劑表面前溫度升至反應(yīng)溫度，進(jìn)行首次催化氧化反應(yīng)，氣體溫度升高。經(jīng)過反應(yīng)室氣體轉(zhuǎn)而向下經(jīng)過另一側(cè)的催化劑，進(jìn)行第二次催化反應(yīng)，完成處理過程，并放出全部反應(yīng)熱，溫度進(jìn)一步升高。凈化氣穿過上一循環(huán)中被冷卻的蓄熱陶瓷，熱量被吸收蓄積，以預(yù)熱下一循環(huán)的廢氣。廢氣經(jīng)旋轉(zhuǎn)翼被引出裝置進(jìn)入煙囪，最后被排入大氣。