催化燃烧装置

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日前在我国工业与制造业发展的进程中，日益严峻的生态环境保护问题广泛受到社会的关注，为坚决执行“坚持人与自然和谐共生，建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计”的发展战略。各级政府也把环境治理和污染控制列为政府的工作重点之一，全国掀起了生态环境保护的热潮。治理挥发性有机废气(简称:VOCs)的排放亦成为环保的一项重大实施工作，为此，有关部门不惜关停一些涉污生产企业。促进生产企业加大了VOCs达标排放的环保设施建设。但目前VOCs达标排放处理(简称：VOCs处理)的现状却仍乱象丛生，这就造成了企业花钱买“手铐”的悲惨后果。

主要原因是部份VOCs处理在缺乏量化分析、无针对污染物处理方案的前提下，采取天下文章一大抄之法，买几个设备组装一下就完成了VOCs处理，可想而知，其结果就是非但没有将有害物质进行有效处理，还向大气中排放了新增的污染物。如广东VOCs治理普及率较高的某市，在空气污染（臭氧）检测中竟然多次超标，追溯其主要原因是许多生产企业的VOCs处理设备非但未能将污染物消除，却产生了新的污染物，如“地上魔鬼”的臭氧。催化燃烧装置

VOCs主要包括碳烃化合物、苯及苯系物、醇类、酮类、酚类、醛类、酯类、胺类、腈类、氰类等有机化合物。源于电子、化工、石油化工、涂料、印刷、涂装、家具、皮革等行业生产过程。

VOCs是大气污染源之一;是引发灰霾、光化学烟雾等大气环境污染问题的元凶之一;是以PM2.5为特征的区域性复合型大气污染物的元凶之一。VOCs通过呼吸道和皮肤进入人体后，可能给人的呼吸、血液、肝脏等系统和器官造成暂时性和永久性病变，尤其是苯并芘类多环芳烃能使人体直接致癌，VOCs对人体健康危害极大。催化燃烧装置

何为催化燃烧？催化燃烧装置的蓄热体在预热后，打开阀门，让空气送入炉内与烟气接触，再添加催化剂进行加热煅烧，温度400-600℃。催化燃烧装置在蓄热的过程中必须是成对的，这样两个蓄热室可以交互使用，能够在最大程度的回收余热，节省了大量的热源，催化燃烧装置相较于其他的废气处理装置都会有显著的经济效益和环境效益（无二次污染）。

  使用催化燃烧装置前，废气必须进行预处理操作，以达到去除其中混有的粉尘和颗粒状物质，然后再将废气引入炉腔。接着进入装置的浓缩阶段，将空气与废气分离，废气部分进入下一步处理工序，空气部分进入排放口排放;废气进行蓄热系统，使废气达到起燃温度后进入催化室，在催化剂的作用下，进行催化燃烧。催化燃烧装置

催化燃烧装置现阶段作为废气处理的首选设备，也存在一些不足的地方，主要体现在以下的4个方面：

   1.高温带来的管道、设备很容易损坏;

   2.如果蓄热体结块、寿命不长;

   3.炉内压力变化大，造成热量大量溢出，未能达到实际节能效果;

   4.日常维护量、成本增加。

  实际上每一种废气处理方法都有自己的优势，催化燃烧装置比较适合于排放持续的废气，若间歇性的排放废气，不仅每次预热需要耗能，反应热也无法回收利用，会造成很大的能源浪费。对于排出的废气本身温度就较高的场合，如漆包线、绝缘材料、烤漆等烘干排气，温度可达300℃以上，则不必设置预热装置。

燃烧法

1处污原理

燃烧法分为蓄热式燃烧技术（RTO）和催化燃烧技术（RCO）。其原理是通过直接燃烧或者添加催化剂进行低温燃烧，利用“烧”将有机废气彻底降解为水和二氧化碳。

2实际应用催化燃烧装置

燃烧法作为目前处理效率和效果相对理想的工艺，虽然它的价格相对昂贵且运行费用不低，但已被大部分专家和部分地市环境主管部门认可，甚至制定为主要治理工艺。

3存在的主要问题

因蓄热燃烧（RTO）方式的燃烧室内温度一般不低于750度，甚至高达1000度，因此，会产生燃料型氮氧化物。氮氧化物按生成机理的不同分为三类：热力型、快速型和燃料型，其中燃料型占60%_95%。在生成燃料型NOx过程中，首先是含有氮的有机化合物或空气中的氮气经过热裂解产生N，CN，HCN和等中间产物基团，然后再氧化成NOx。经粗算，一套20万m3/h处理量的蓄热燃烧设备，其氮氧化物排放量约等于一台35t/h的燃煤流化床锅炉。

在有机废气的催化燃烧（RCO）工艺中，由于采用自来水作为水喷淋进行预处理，水中的氯离子及有机物质自带的氯离子在催化燃烧室内（200~500度）极易生成二噁英。而VOCs处理设备上均无高温高温装置用于促使二噁英的分解，因此，气体在燃烧过程中产生的二噁英将直接排放至到大气。

为什么VOCs的处理会难以达标呢?

主要是人才紧缺！因为我国有机化学的分支学科发展不平衡，特别是有机化学与其他学科的交叉和渗透不够，并且我国有机化学的研究队伍规模普遍较小，且相关的分支学科没有很好的发展，因而对整个学科的发展产生了影响，并有萎缩的趋势。在缺乏政策导向、缺乏评价体系下，造成了有机化学的研究工作没人去做，也不愿意去做。有机化学本身相对“枯燥”，就业艰难，导致很多本、硕、博学生都不愿意选择这个学科，特别是一些非热门的领域:如有机光化学、自由基化学、元素有机化学等。其次，是过于急功逐利，对VOCs的治理缺乏科学的研究、机理分析,只想找个什么设备就实现，其结果可想而知。VOCs处理的创新成败已上升到经济发展与生态环境共存的问题,同时也将关联着我国产业经济的安全。

难道VOCs的处理真的“无计可施”吗？催化燃烧装置

其实不然，国内已有前卫的环保企业正联合国内外专家学者将有机化学研究的理论应用到可持续的绿色发展中，其中成果就有把有机化学与环保科学进行交叉渗透，在全社会关注的有机废气处理中通过“小分子活化惰性化学键的有机化学反应机理”、“有机化学原子经济性的高效率、高选择性合成方法学中的不对称催化反应机理”、“有机化学的自由基化学反应机理”、“绿色有机化学反应及过程化学反应机理的研究”、“计算化学机理的研究”等理论应用到VOCs处理设备上，实现了从根本上把VOCs处理设备推向节能、可靠、便宜、人工智能的高度上来，为《中国制造2025》提交了一份合格的铺垫报告。催化燃烧装置

VOCs处理的研发和应用创新必须顺应“发展是第一要务，人才是第一资源，创新是第一动力。”的时代发展步伐!