一種有機廢氣催化燃燒處理裝置和處理方法制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種有機廢氣催化燃燒處理裝置和方法。本發明專利技術設置有至少兩個串連連接的催化劑床層，每個床層均有排氣管線連接到主排氣管線上，主排氣管線上設置有廢氣在線分析設備，自動監測主排氣管線上的目標氣體濃度。當目標氣體濃度監測值低于設定值時，系統通過控制調節閥，只有一個催化劑床層參與催化燃燒反應；當目標氣體濃度監測值超過設定值時，系統通過控制調節閥，此時，兩個催化劑床層同時參與催化燃燒反應。因此，本裝置特別適用于廢氣量和廢氣中目標氣體濃度波動大的有機廢氣的穩定達標處理，同時可使催化劑壽命最大化，最大程度的節省操作費用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術提供了，屬于環保
，特別適用于廢氣量和廢氣中目標氣體濃度波動大的有機廢氣的穩定達標處理。
技術介紹
各種工業生產，如金屬印刷、絕緣材料、漆包線、煉焦、油漆和化工等行業都產生大量含有毒有害物質的廢氣，此外，工業或生活污水處理場由于受到物理、化學或生物等因素的作用，廢水在處理過程中也常常揮發出大量有機廢氣，尤其是廢水預處理設施如均質池、緩沖池、浮選池、隔油池和酸化池等，揮發出的有毒有害物質濃度較高。這些有毒有害物質包括揮發酚、苯系物、硫化物、有機胺等，嚴重污染環境，同時對污水處理場操作人員身心健康造成危害。對于這種含較高濃度有機物質的廢氣，目前的處理方法多為熱力燃燒、催化燃燒、蓄熱燃燒或蓄熱催化燃燒等。由于廢氣中的有機物質含量本身不足以完成燃燒過程，因此需要輔助燃料將氣體溫度提升到一定溫度后，再通入廢氣使其中的有機物質發生分解，完成無害化過程，此為熱力燃燒。催化燃燒和蓄熱燃燒技術都設置有反應熱回收設施，這兩種技術是目前應用較廣泛的技術。蓄熱催化燃燒是催化燃燒和蓄熱燃燒兩種技術的結合。CN2590648Y提供了 一種用于有機廢氣凈化的催化燃燒裝置，該裝置由殼體、進氣罩、排氣口、雙層翼片式換熱器、若干組電熱管和若干層催化層構成，其中電熱管和催化層復合、交錯設置，因而對廢氣量和廢氣濃度變化有較強的適應能力，但結構較復雜，制造加工比較麻煩；CN201043752Y所述的催化燃燒裝置由電加熱管、空氣混合器、高活性催化劑反應區和保證反應區等部分組成，其中高活性催化劑反應區和保證反應區均設置有催化齊IJ，通過設置兩個反應區，可保證在廢氣量波動較大或廢氣中有毒有害物質濃度波動較劇烈時廢氣的穩定達標排放。專利CN101062463A將煉油、化工等企業各環節排放的惡臭廢氣按VOC濃度分為高VOC濃度廢氣和低VOC濃度廢氣，并分別進行處理。該技術雖然可以最終實現廢氣的無害化處理，但為使低濃度廢氣得到濃縮，達到催化燃燒裝置進氣濃度要求，設置了吸附裝置，因而會增加投資費用，也使工藝流程更加復雜。以上裝置還存在一個缺點催化燃燒催化劑有效成分一般都是貴金屬，如鉬、鈀等，而高溫環境會影響催化劑的使用壽命，而在催化燃燒裝置設計時，需要根據最大的廢氣流量進行設計，以保證在最大廢氣流量時達到所需的凈化效果。因此當廢氣中有機物質濃度較長時間處于較低水平，或者廢氣量較長時間處于較低流量時，即使只有部分催化劑床層參與廢氣的催化燃燒反應(已達到凈化效果)，反應后的高溫凈化氣也會通過全部未參與催化燃燒反應的催化劑床層，從而縮短催化劑使用壽命。
技術實現思路
針對現有催化燃燒裝置的不足，本專利技術提供了一種有機廢氣催化燃燒裝置及廢氣處理方法，本專利技術裝置和方法可以有效延長催化劑的使用壽命。本專利技術有機廢氣催化燃燒處理裝置，包括至少兩段依次連通的催化劑床層，除最末段催化劑床層外的每段催化劑床層出口，與最末段催化劑床層出口主排氣管線之間設置旁路管線，每個旁路管線上均設置閥門，設置在線分析設備檢測最終排放氣的有機物濃度。本專利技術有機廢氣催化燃燒處理裝置中，催化劑床層可以根據需要設置2 5段，一般設置2段即可，催化劑床層為串聯連接。每段催化劑床層的催化劑用量可以相同，也可以不同。本專利技術有機廢氣催化燃燒處理裝置中，根據在線分析設備的檢測結果，可以采用手動控制旁路管線閥門，使最終排放廢氣濃度符合排放指標。本專利技術有機廢氣催化燃燒處理裝置中，根據在線分析設備的檢測結果，可以設置自動控制系統，在線分析設備與自動控制系統以電連接方式連接，自動控制系統為本領域普通的控制器，根據檢測到的有機物濃度與設定的控制濃度進行對比，實際排放濃度高于控制濃度時，關閉旁路管線閥門，使廢氣通過更多的催化劑床層，提高廢氣的凈化效果。上述自動控制系統的構成和結構是本領域技術人員熟知的
技術實現思路
。在線分析設備可以選用總烴監測儀。本專利技術有機廢氣催化燃燒處理方法，使用本專利技術上述有機廢氣催化燃燒處理裝置。有機廢氣可以是各種過程產生的有機廢氣，有機物的濃度一般為2000 10000 mg/m3內任意范圍內。本專利技術方法中，催化燃燒反應器中使用催化燃燒催化劑，催化燃燒的反應條件和催化燃燒催化劑可以按本領域一般知識確定。如催化燃燒反應條件一般為反應器入口溫度20(T400°C，氣體體積空速(標準狀態下計算)為600010000011'催化燃燒催化劑可以選擇市售常規產品，如蜂窩狀或顆粒狀貴金屬催化劑，蜂窩狀或顆粒狀非貴金屬催化劑等，催化劑的活性組分為貴金屬鉬、鈀，或非貴金屬錳、銅、鉻、鈰、鑭、釩等中的一種或幾種。本專利技術方法中，如果有機廢氣的流量減小或濃度降低，可以使用較少數量的催化燃燒催化劑床層；反之，則使用較多數量的催化燃燒催化劑床層。本專利技術裝置和方法可以適應氣量波動或濃度波動較大的有機廢氣凈化處理,在氣量較小或濃度較低時，使用部分催化燃燒催化劑床層，即可以達到凈化效果，此時后續的催化床層可以閑置，避免了長期在高溫下使壽命降低的不足。提高了催化燃燒裝置的綜合利用效果，降低了運轉費用。附圖說明 圖1為實施本專利技術所述有機廢氣催化燃燒處理裝置結構原理示意圖，其中1、進氣管；2、主排氣管；3、催化劑床層A ;4、催化劑床層B ； 5、調節閥A ;6、調節閥B ；7、廢氣在線分析設備；8、控制系統。具體實施例方式 下面結合附圖進一步說明本專利技術方法的實施方式 如圖1所示，本專利技術有機廢氣催化燃燒處理裝置由串聯連接的兩個催化劑床層A和催化劑床層B、調節閥A和B、控制系統8、廢氣在線分析設備7及連接管線等組成。當進入裝置的廢氣中目標氣體濃度或處理氣量較低時，由于反應充分，主排氣管線2中的目標氣體濃度處于低水平，即處于設定值以下，此時，控制系統開啟調節閥5，同時關閉調節閥6，只有催化劑床層A參與廢氣的催化燃燒反應；當進氣管線中目標氣體濃度升高或廢氣量增大時，由于廢氣在催化劑床層A中反應不充分，導致主排氣管線2中目標氣體濃度值升高而超過設定限值，此時，控制系統將自動開啟調節閥B，同時關閉調節閥A，催化劑床層A和催化劑床層B均參與廢氣的催化燃燒反應，以滿足廢氣凈化處理要求。本裝置通過設置兩個串聯連接的催化劑床層，可保證廢氣中目標氣體濃度波動較大或廢氣量波動較大時廢氣的穩定達標排放，同時，當廢氣中目標氣體濃度較低或廢氣量較低時，只有一個催化劑床層處于高溫環境，而另一個催化劑床層未參與催化燃燒反應，并處于較低溫環境中，從而使催化劑壽命最大化。實施例某污水處理場隔油池、浮選池和含油污水罐等排出的有機廢氣采用催化燃燒裝置進行處理。正常操作情況下，隔油池、浮選池和含油污水罐等排放的廢氣中非甲烷總烴濃度2000 5000mg/Nm3，但在含油污水罐大呼吸期間，混合廢氣中非甲烷總烴濃度4000 8000mg/Nm3。主要操作條件整個裝置由兩段催化劑床層組成，正常操作條件下，廢氣通過一個床層，在含油污水罐大呼吸期間，廢氣通過兩段催化劑床層，廢氣進催化劑床層溫度350 °C，反應空速SOOOh'經處理后，凈化廢氣中非甲烷總烴濃度<120mg/Nm3。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種有機廢氣催化燃燒處理裝置，其特征在于：有機廢氣催化燃燒處理裝置包括至少兩段依次連通的催化劑床層，除最末段催化劑床層外的每段催化劑床層出口，與最末段催化劑床層出口主排氣管線之間設置旁路管線，每個旁路管線上均設置閥門，設置在線分析設備檢測最終排放氣的有機物濃度。

【技術特征摘要】
1.一種有機廢氣催化燃燒處理裝置，其特征在于有機廢氣催化燃燒處理裝置包括至少兩段依次連通的催化劑床層，除最末段催化劑床層外的每段催化劑床層出口，與最末段催化劑床層出口主排氣管線之間設置旁路管線，每個旁路管線上均設置閥門，設置在線分析設備檢測最終排放氣的有機物濃度。2.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于有機廢氣催化燃燒處理裝置中，催化劑床層設置2 5段。3.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于采用手動控制旁路管線閥門。4.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于設置自動控制系統，在線分析設備與自動控制系統以電連接方式連接，自動控制系統根據檢測到的有機物濃度與設定的控制濃度進行對比，實際排放濃度高于控制濃度時，關閉旁路管線閥門，使廢氣通過更多的催化劑床層，提高廢氣的凈化效果。5.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于在線分析設備選用...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王明星，張龍，齊慧敏，王海波，劉忠生，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院，
類型：發明
國別省市：