简述VOC催化燃烧设备的燃烧方法及氧化反应

发布时间：2023-03-23

VOC催化燃烧设备的蓄热燃烧过程是在蓄热燃烧装置中进行的。废气先通过热交换器预热到200～400℃，再进入燃烧室，通过蓄热剂床时，碳氢化合物的分子和混合气体中的氧分子分别被吸附在蓄热剂的表面而活化。由于表面吸附降低了反应的活化能，碳氢化合物与氧分子在较低的温度下氧化，产生二氧化碳和水。

下面，简述VOC催化燃烧设备的燃烧方法及氧化反应：

一、起燃温度低，能耗少，燃烧易达稳定，甚至到起燃温度后无需外界传热就能完成氧化反应。

二、适应氧浓度范围大，噪音小，无二次污染，且燃烧缓和，运转费用不高，操作管理也很方便。

三、有用物质氧化发生在固体催化剂表面，同时产生CO2和H2O，并放出大量的热量，因其氧化反应温度低，所以地控制了空气中的N2形成高温NOx。

四、蓄热燃烧是典型的气-固相催化反应，它借助催化剂降低了反应的活化能，使其在较低的起燃温度200～300℃下进行无焰燃烧。

五、净化速率不错，污染物（如NOx及不全部燃烧产物等）的排放水平较低。

六、而且由于催化剂有选择性催化作用，有可能限制燃料中含氮化合物（RNH）的氧化过程，使其多数形成分子氮（N2）。

VOC催化燃烧设备适用于化工、机械、电器、喷涂、石油、印刷、涂布、涂料各种工业生产车间产生的废气处理。在催化氧化过程中，催化剂表面的吸附作用使反应物分子富集于催化剂表面，催化剂降低活化能的作用加快了氧化反应的进行，提升了氧化反应的速率。在催化剂的作用下，物在较低的起燃温度下（250-300℃）发生无焰氧化燃烧，氧化分解为CO2和水。并放出大量热量。有时为了增加VOC催化燃烧设备的使用寿命，可以在VOC催化燃烧设备之前加设一台预处理设备，例如喷淋塔、干式过滤器或者除尘器，这些设备可以过滤废气中的颗粒物及粘性成分。

VOC催化燃烧设备借助催化剂可以使废气在较低的起燃温度条件下，发生无焰燃烧，并氧化分解为CO2和H2O，同时放出大量热。焚烧炉的运行能耗主要是电和燃料。一旦设备定型了，电耗基本恒定，风机可采用变频控制省电，这里不做讨论，主要讨论燃料问题。因废气量不稳定、浓度不稳定，加上车间废气控制不好，所以在启动及运行过程中，需要经常补充燃料（常用柴油、燃气）以维持燃烧室温度。燃料消耗多少，关键取决于蓄热陶瓷的蓄热能力，通常以能够维持正常运行而不需补充燃料所需的较低VOC浓度来衡量能耗高低。此数值越低，则能耗越低。有力的的rto焚烧炉此数值可达450×10-6mg/L。另外，能量损耗主要是尾气带走的热量和表面散热损失，尾气带走热量与废气量和进出入口温差相关，尾气温度越低、进出入口温差越大，则能耗越低。表面散热损失体现在箱体表面温度与环境的温度差，保温效果不错则温差小，散热损失小。当然，能耗还有可能跟局部地方保温薄弱及高温气体泄漏有关。

VOC催化燃烧设备主要用于电子、涂装、喷漆、家电、制鞋、塑料及各种化工车间里，所有挥发或渗漏出废气的净化及臭味的清理装置，比较适用于低浓度（≤200mg/m3）的，且不适宜采用直接燃烧或催化燃烧和回收处理的废气，和大风量废气处理的处理场所。