蓄热催化氧化技术在处理丁苯橡胶尾气中的应用

蓄热催化氧化工艺原理

催化反应器本体是废气通过安装催化剂的区域产生反应的空间。在反应器内，废气在通过催化剂层时，废气中VOCs在催化剂的作用下通过催化氧化燃烧生成CO2和H2O，从而达到环保要求的排放条件。

废气先经过预处理装置预先去除掉固体颗粒和粘性低聚物后，进入反应器经过蓄热陶瓷预热，在反应室内的催化床中进行氧化反应，将有机物转化为H2O和CO2、从而达到去除废气中有机物的目的，同时反应放出反应热，用蓄热陶瓷回收其中的热量。

蓄热催化氧化反应方程式：

CxHy+(x+1/4y)O2→xCO2+y/2H2O+Q

蓄热室和催化床层由12个区室组成，中间部分填充蜂窝式陶瓷结构蓄热块，达到超过95%的热回收效率

在装置废气被引入反应器前，必须首先利用新鲜空气将催化剂加热至反应温度。这是因为废气中的一些VOCs成分在冷催化剂上能被吸收或聚合，从而引起催化剂的钝化。当催化剂表面上沉积沉淀的VOCs因温度上升而氧化而产生太多的热时，将导致催化剂的热烧结。

在启动阶段，空气将直接通过蓄热体和催化剂，经过反应器顶部的燃烧器加热，温度将升高。在启动开始时，燃料气或电加热器为主要的热源。启动后，一旦床层温度达到300℃，逐渐关闭空气供应阀，同时缓慢的打开反应器入口阀。此时必须要密切观察催化反应器出口的温度，以防止催化剂因温度的骤升而受到热冲击。

系统正常启动后，即可由手动模式调至自动模式。废气进入反应器的旋转翼部分，旋转翼使废气与净化后尾气完全分离，并被均匀分布至蓄热层预热部分。废气经过上一循环中被加热的蓄热陶瓷层，待达到一侧催化剂表面前温度升至反应温度，进行首次催化氧化反应，气体温度升高。经过反应室气体转而向下经过另一侧的催化剂，进行第二次催化反应，完成处理过程，并放出全部反应热，温度进一步升高。净化气穿过上一循环中被冷却的蓄热陶瓷，热量被吸收蓄积，以预热下一循环的废气。废气经旋转翼被引出装置进入烟囱，最后被排入大气。