催化燃烧VOCs的处理系统技术方案

提供了一种催化燃烧VOCs的处理系统，其特征在于，该处理系统包括：催化燃烧炉，内部分布有催化剂床层，催化剂是复合催化剂，包括以活性炭为主的载体和基体、负载有贵金属的催化燃烧活性成分和蓄热保温材料；引风机，设置有自控调节风阀，与催化剂床层温度联锁；液封罐；设置在催化燃烧炉入口处的有机物浓度检测装置；以及设置在催化燃烧炉下方的助燃气入口和高能点火装置。整个处理系统的设置有助于保证装置催化燃烧VOC过程的正常、平稳、安全的运行。

Treatment system of VOCs in catalytic combustion

【技术实现步骤摘要】
催化燃烧VOCs的处理系统
本技术涉及催化燃烧
，具体提供了一种催化燃烧VOCs的处理系统。
技术介绍
有机废气主要成分为醇、烃、醚、醛、酯、苯、有机酸等类的有机物。在化工园区，不乏一些含恶臭气味的有机废气，不仅污染环境、影响人类健康，更是对人的生活造成一定的困扰。目前含有机废气的燃烧处理方法主要分火焰燃烧和催化燃烧两种方式。其中火焰燃烧温度高(一般能达到1500℃)，燃烧过程容易发生N2和O2的氧化反应生成毒性很大的NOx，而对空气造成二次污染。而催化燃烧技术是在较低的温度下，使燃料在催化剂的作用下实现完全氧化反应。催化反应机理为：在具有催化作用的多孔介质中燃烧，多孔介质既作为催化剂的载体而存在，也具有稳定燃烧场温度的作用；因为催化剂的存在降低了有机物氧化反应所需要的活化能，降低了燃料的起燃温度，降低反应温度，实现低温稳定燃烧，同时抑制了NOx的生成。专利CN205867916U公开了一种吸附脱附催化燃烧一体化设备：采用活性炭吸附浓缩+催化燃烧组合的工艺处理有机废气，包括喷淋塔、与喷淋塔连接的过滤装置、与过滤装置连接的若干活性炭吸附箱和排风机。该类装置可以处理较低浓度的有机废气，即通过活性炭的吸附-脱附作用，将低浓度有机废气浓缩为较高浓度的有机废气进行催化燃烧处理，整个系统实现了净化、脱附过程闭循环，与回收类有机废气净化装置相比，无须备压缩空气和蒸汽等附加能源。这种通过活性炭吸附的方法提高有机物浓度的方法和装置，存在处理时效长，效率低，对失活的活性炭处置不当会造成二次污染的问题。尤其是在实际的工业生产中，有机废气的含量和浓度具有实时多变性，这对于废气处理装置就提出了较高要求。
技术实现思路
本技术的目的在于针对以上技术的不足，提供一种催化燃烧VOCs的处理系统。根据本技术的一个方面，提供了一种催化燃烧VOCs的处理系统，其特征在于，该处理系统包括：催化燃烧炉，内部分布有催化剂床层，催化剂是复合催化剂，包括以活性炭为主的载体和基体、负载有贵金属的催化燃烧活性成分和蓄热保温材料；引风机，设置有自控调节风阀，与催化剂床层温度联锁；液封罐；设置在催化燃烧炉入口处的有机物浓度检测装置；以及设置在催化燃烧炉下方的助燃气入口和高能点火装置。优选地，催化燃烧炉结构上由筒体、隔热材料、配气管道、相关仪表设施及催化剂床层组成；从功能上包括气体混合区、催化燃烧区、燃烧室、尾气排放区及点火与检测区；中间呈圆筒状，高径比4～1:1，上下两端为圆锥体机构；炉体四壁为夹层结构，内浇筑厚度为60～150mm的耐火材料。优选地，所述贵金属为铂、钯、铬、铜、锰之一或其组合。优选地，催化燃烧炉内的催化剂层包括催化剂和瓷球上下两层，催化剂和瓷球的体积比为15～30/1，其中瓷球为直径10～20mm的圆球起支撑催化剂作用，催化剂层占燃烧室体积的1/4～2/5。优选地，VOCs与助燃气体混合经过催化剂床层，在催化剂多孔的孔隙及表面进行燃烧，充分燃烧后的尾气通过末端烟道排出。优选地，催化剂床层的燃烧温度在400～700℃。优选地，燃烧炉引用的助燃气为二甲醚、天然气、沼气、液化石油气中的一种。优选地，烟囱的排放高度不低于15m。根据本技术的另一方面，提供了一种催化燃烧VOCs的处理方法，包括：将VOCs经过液封罐，除去废气中的粉尘颗粒等物质，进入催化燃烧室燃料气入口；开火时，助燃气入口阀门被打开，输送进催化燃烧炉，与输送来的VOCs、空气在催化燃烧炉的气体混合区混合，此时高能点火器引燃有机废气和助燃气的混合物；成功点火后，关闭助燃气阀门，使有机废气在催化剂床层催化燃烧，被完全氧化为二氧化碳和水，期间监控催化燃烧炉内的温度在400-700℃。优选地，催化燃烧VOCs处理方法还包括：当催化燃烧炉内的床层温度低于400℃时，联锁信号传输到有机废气引风机处，通过自动调整自控风阀的开度，增大有机废气的引风量，维持催化剂床层的持续燃烧和温度保持；当催化燃烧炉内的床层温度高于700℃时，联锁信号传输到有机废气引风机处，调整自控风阀的开度，减小有机废气的引风量，以维持催化剂床层的燃烧强度和温度稳定。根据本技术实施例的技术方案具有下述优势中的一个或多个：(1)创新采用新型复合催化剂，含贵金属的催化燃烧活性成分能降低催化燃烧的温度，实现低温燃烧。另外，催化剂中以活性炭为主的基体起到富集废气的作用，在废气浓度较低时，实现废气的富集和燃烧，同时温度联锁系统给以辅助，增大废气的进气量，从而无需添加助燃气，实现催化燃烧炉的平稳运行；另外还复合有蓄热保温材料，在发生短时间断气、断燃料后仍可维持较高温度，当燃料或有机气体再次进入炉内时不需二次点火而迅速继续燃烧。(2)本技术的助燃气只在点燃燃烧炉的时候用，当平稳运行后，即关掉。整个过程实现了节能降耗及系统的稳定运行，可实现高效、灵活的处理高浓度或低浓度的有机废气，处理效果好、实现环保效果。(3)催化剂床层设有测温点，并与引风机处设置的自动调节风阀联锁，可根据催化剂床层的温度自动调控引风机的废气输入量。当VOCs浓度降低或者输送量小时，催化剂床层温度降低，自动联锁装置将控制引风机的阀门调节变大，增大引风量；相反，则减小引风量。从而实现系统安全、平稳的运行。(4)该系统在不设置专门的有机废气吸附装置的条件下，可实现高效、灵活处理高浓度或低浓度的有机废气，废气处理效果好，安全、环保。且装置流程简单，设备投资、运行、维护费用低；(5)催化燃烧炉的设计能很好的实现气体的扩散、混合，从而实现催化剂的催化燃烧作用，实现废气的充分催化燃烧。燃烧炉的设计安全，防止危险事故的发生。(6)整个催化燃烧系统还包括引风机、液封罐及其他附属装置，整体设备简单，催化燃烧过程简单，投资、运行、维护费用低。附图说明图1为本技术催化燃烧VOCs的处理系统图。A-有机废气管道，1-1催化燃烧炉，1-2引风机，1-3液封罐，1-4有机物浓度监测点，1-5阻火器，1-6助燃气入口，1-7空气入口，1-8高能点火装置，1-9催化剂床层温度检测点，1-10尾气有机物浓度监测点。图2为本技术催化燃烧炉的剖视图。2-1支架，2-2筒体，2-3入孔，2-4耐火浇筑材料，2-5催化剂床层，2-6陶瓷球层，2-7高能点火器，2-8烟气出口，2-9空气入口，2-10有机废气入口，2-11助燃气入口。具体实施方式下面结合具体实施例来描述本技术。在描述之前，需要说明的是，本文中VOCs和有机废气表示相当的含义，可以互换使用。在本技术一个实施例中，工厂车间生产过程产生的沼气、不凝气或者其他有机废气经收集汇总在引风机作用下通过管线通入VOCs的催化燃烧处理系统，首先经过液封罐，除去废气中的粉尘颗粒等物质，进入催化燃烧室燃料气入口，管道中间设有有机物浓度检测装置和阻火器，防止处理系统发生异常产生明火引发火灾。首次开火时，助燃气入口阀门被打本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种催化燃烧VOCs的处理系统，其特征在于，该处理系统包括：/n催化燃烧炉，内部分布有催化剂床层，催化剂是复合催化剂，包括以活性炭为主的载体和基体、负载有贵金属的催化燃烧活性成分和蓄热保温材料；/n引风机，设置有自控调节风阀，与催化剂床层温度联锁；/n液封罐；/n设置在催化燃烧炉入口处的有机物浓度检测装置；以及/n设置在催化燃烧炉下方的助燃气入口和高能点火装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种催化燃烧VOCs的处理系统，其特征在于，该处理系统包括：
催化燃烧炉，内部分布有催化剂床层，催化剂是复合催化剂，包括以活性炭为主的载体和基体、负载有贵金属的催化燃烧活性成分和蓄热保温材料；
引风机，设置有自控调节风阀，与催化剂床层温度联锁；
液封罐；
设置在催化燃烧炉入口处的有机物浓度检测装置；以及
设置在催化燃烧炉下方的助燃气入口和高能点火装置。


2.根据权利要求1所述的催化燃烧VOCs的处理系统，其特征在于，
催化燃烧炉结构上由筒体、隔热材料、配气管道、相关仪表设施及催化剂床层组成；
从功能上包括气体混合区、催化燃烧区、燃烧室、尾气排放区及点火与检测区；
中间呈圆筒状，高径比4～1:1，上下两端为圆锥体机构；
炉体四壁为夹层结构，内浇筑厚度为60～150mm的耐火材料。


3.根据权利要求1所述的催化燃烧VOCs的处理系统，其特征在于，所述贵金属为...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳辉，唐强，丰秀珍，
申请(专利权)人：山东凯瑞英材料科技有限公司，北京凯瑞英科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37