關鍵（jiàn）詞：吸附；催化燃燒（shāo）；苯（běn）類有機廢氣
摘要：通（tōng）過一個實例工程介紹了一種（zhǒng）吸附及催化燃燒工藝及其在治理苯類有機廢氣方（fāng）麵的特點及優（yōu）點；說明該工藝對苯類有機廢（fèi）氣的治理（lǐ）很有效，並在實踐中取得了良好效果。

一、吸（xī）附劑、催化劑的選擇

  1、吸附劑的選擇（zé）

根據吸（xī）附對象的不同，可選用的吸附劑（jì）有活性炭，浸漬活性炭，活性氧化鋁，浸漬活性氧化鋁，矽膠、分子篩，泥煤、褐煤、風化煤，浸（jìn）漬泥煤、褐煤、風化煤，焦炭粉粒，白雲石（shí）粉，蚯蚓類。

但（dàn）用於工業的吸附劑應能滿足如下要求：

①比表麵積和孔隙率大；
②吸附能力強；
③選擇（zé）性（xìng）好；
④具有一定的顆粒度，較（jiào）好的機械強度、化學穩定性和熱穩定（dìng）性；使用壽命長，價格低廉，原料來源充足。

除了以上的要求外（wài），還應（yīng）考慮吸附質的性質、吸附質分（fèn）子的（de）大小、吸附質濃度（dù），以及淨化要求、吸附劑（jì）來（lái）源等因素。

目前我司在治理某一苯類有機（jī）廢氣項目時，采用的是活性炭纖維和蜂窩狀活（huó）性炭共裝，以減（jiǎn）少（shǎo）係統阻力，增大吸附容量。

2、催化劑的選擇

元素周期表中過渡族元素及第Ⅷ族元素中的貴金屬具有催化氧化（huà）的性能，它們（men）及其氧化物常被用作催化燃燒催化劑（jì）的活性成（chéng）分，例如鈦（tài）、釩、錳、鐵（tiě）、鈷、鎳、銅、鋅的氧化物及鉑、鈀、釕等。目前國內催化劑可分為貴金屬催化劑、複合氧化物催化劑、稀土元素氧化物等三類。貴金屬催化劑起燃溫度（dù）低，資源稀少，價格（gé）昂貴（guì），易中毒；複合氧化物催化劑（jì）降低了（le）成本，清除（chú）效果（guǒ）也很好；稀土元素氧化物具（jù）有助催化作用，能提高催（cuī）化活（huó）性及熱穩定性。

蜂窩載（zǎi）體是比（bǐ）較理想的載體型式，它具有（yǒu）很高的比表麵。壓力降較片粒柱狀低，機械強度大（dà），耐磨，耐熱衝擊。

催化燃燒（shāo）催化劑會發生中毒（dú）現象。為防止催化（huà）劑中毒（dú），可在廢氣進入反應（yīng）器前設廢氣預處理裝置，清除廢氣中粉塵和毒物，並定期進行再生和清洗等。

3、吸附催（cuī）化（huà）燃燒工藝

以我公司（sī）某一采取固定床進行吸附催化燃（rán）燒的淨（jìng）化工程為例（lì）：

從噴塗車間來的含有漆霧（wù）、有機溶劑（jì）的廢氣，首先（xiān）進入淨化係統的預過濾器，進一步除去漆霧。除去漆霧後的有機廢氣，進入1#活性炭吸附床，利用活性炭將有機廢氣吸附下來。吸附可使有（yǒu）機廢氣淨化效率高達95%以上，經吸（xī）附（fù）淨化的廢氣可直接排放。

當設置於活（huó）性炭吸附（fù）床出（chū）口管內的有機廢氣濃度監測裝置顯示（shì），有機廢氣濃度即將超標（biāo）時，2#活（huó）性炭吸附床自動開啟，對（duì）廢氣進行吸附；而1#活性炭吸（xī）附床廢氣進出伐（fá）門關閉（bì），而脫附進出口伐門自動開啟，轉入有機廢氣脫（tuō）附過程。此時，脫附風機、催化燃燒床內的（de）電加熱器同步開啟（qǐ）。脫附氣在活性炭吸附床、脫附風機、熱（rè）交換器、催化（huà）燃燒床（chuáng）等設備間管道（dào）內閉路循環。通過控製脫附過程流量，將有機廢氣濃度濃縮10-20倍。脫附氣體經催化床內設的電加熱裝置加熱至300℃左右時，在催化劑作用下起燃。催化燃燒過程淨化（huà）效率可達97%以上。燃燒後生成（chéng）CO2和H2O並釋放出大量熱（rè）量，熱量可通過熱交換器回收，用來預熱進催化燃燒床的脫附（fù）氣。一般達到脫附～催化燃燒自平（píng）衡過程須啟動電（diàn）加熱器（qì）1～2小時左右，達（dá）到熱平衡後可關閉電（diàn）加熱裝（zhuāng）置。此後，催化燃燒係統就靠廢氣中有機溶劑燃燒時產生的熱能，在無（wú）須外加能源基礎（chǔ）上使催化燃燒達到自平衡。當脫附氣中的（de）有機氣體燃燒完畢後，其催化燃燒床溫度（dù）會逐漸下降至200℃左（zuǒ）右，即可視（shì）為（wéi）催化燃燒過程結束，係統仃止運行。

整套吸附（fù）和催化燃燒（shāo）過程由PLC實現自動控製，係統內裝有阻火伐、濃度監測儀、煙火噴滅裝置等。為了（le）防止活性炭吸附床溫度過高發（fā）生自（zì）燃，補充催化燃燒所需要的空氣，係統內裝有補冷風機。

考慮到淨化係統需（xū）要維修，在漆霧預過濾口器前加裝有旁路排空管路。

淨化工藝流程圖如下：

4、淨化（huà）工藝特點

與普通的吸附催化燃燒淨化有機（jī）廢氣工藝相（xiàng）比，本工（gōng）藝中有幾個新特點（diǎn），可（kě）確保係統運行安全和廢氣達標排放。

4.1、保證車間生產（chǎn）能正常進行（háng）。

在漆霧（wù）過濾器（qì）前，加裝一安有電（diàn）動風閥的放（fàng）空旁（páng）路。在淨化設備正常運（yùn）行時，該風閥關閉；當淨化設備需維修時，該風閥自（zì）動開啟，不會因淨化係統故障而影響車間的正常生產；

4.2、係統運行費用節省。

吸附（fù）材料（liào）采用蜂窩狀活性炭和活性炭纖（xiān）維兩種材料，並將活性炭纖維置於蜂窩狀活性炭前。利用活性炭（tàn）纖維吸附容量大、阻力小和吸附速度、脫（tuō）附速（sù）度快的特點，以減小係統運行阻力，縮短（duǎn）脫附時間，節省運行費用，攔截（jié）透過漆（qī）霧過濾器的微小顆粒，防止汙染蜂窩活性炭吸附材料，降低吸附（fù）材料的更換費用；

4.3、係統吸附功能得到最大程度的發揮（huī）。

在吸附床（chuáng）出口（kǒu）管內（nèi）設置有機廢氣濃（nóng）度監測裝置，當廢（fèi）氣出口濃度因（yīn）吸附床達到飽和即將超標排放時，指示吸附床自動進行切換，確保廢氣達標排放，以充分發（fā）揮吸附材料的吸附功能，避免脫附時間的盲目性；

4.4、係統運行更有安（ān）全保障。

一是在吸附床前、後（hòu），脫附風機後，催化燃燒床（chuáng）前（qián）、後等處加裝有阻火閥，防止燃燒火焰回串；二是在吸（xī）附床內、催化燃燒（shāo）床內設有煙火探頭和噴淋係統，確（què）保係統（tǒng）安全運行；三是在脫（tuō）附床、催化燃（rán）燒床等（děng）處設置高溫（wēn）熱電偶，及時反應出各床溫度。

5、運行期經（jīng）濟性能

運行期內（nèi）的（de）經（jīng）濟性能是（shì）工藝選型（xíng）的重要一（yī）環。除了盡可能增長吸附時間，縮短催化（huà）燃燒時間，減少電加熱器（qì）的（de）啟用次數；選擇（zé）相匹配的動力；增強（qiáng）係統的預處理能力（lì），在確保（bǎo）達標排（pái）放的前提（tí）下延長活性炭（tàn）、催化劑的使用壽命外，充分利用催化燃燒過程中產生的大量熱量尤其重要。為此，我司在係統中增添了（le）浮頭式換熱器，熱回收率在70%以下，將其熱量用於回收加熱進入催化燃燒床的脫附氣體，以（yǐ）減（jiǎn）少輔助燃料的消耗。

6、係統的安全生產

任何可燃物（wù）與氧或空氣的混合物都（dōu）有兩種臨界組成，即爆炸下限（xiàn）和爆（bào）炸（zhà）上限。從理論上講，在這兩（liǎng）個極限之間的混合氣體是可燃的或爆炸（zhà）性（xìng）的，因為當一定濃度範圍內（nèi）的氧和可燃組分混合物被點著後，在（zài）有控製的條件下就形成火焰，維持燃（rán）燒，而在一個有限的（de）空間內（nèi）無控製地迅速發展則會形成爆炸。因此，嚴格控製可燃物濃度和氧氣含量極為重要。由於各種碳氫化合物在空氣中爆炸濃度下限時，其燃（rán）燒（shāo）的熱值及燃燒時的升溫大致相同（tóng），因而常將（jiāng）可燃（rán）物濃度與熱值、溫升聯係起來，把可燃物濃度用（yòng）爆炸濃度下限的百分數來表示（shì），為1%LEL（LowerExpsiveLimit）。大多數碳氫化合物每1%LEL所含熱值，大約可以使（shǐ）混合氣體（tǐ）溫升15.3℃。為安全計，通常將可燃（rán）物濃度衝淡在爆炸濃度下限以下燃燒（shāo） ，即將廢氣中可燃物（wù）濃度（dù）控製（zhì）在25% LEL以下，以防止由於混合物比例及爆炸範圍的偶然變（biàn）化，可能引起的爆炸或回火。為此，我司在係統中的（de）脫附（fù）風機、補冷風（fēng）機進口，均裝有新鮮空氣進（jìn）口管道。