废气处理与热回收利用装备

江苏华宇印涂设备集团有限公司 胡玉兵

一、有机废气处理技术简介

1、催化燃烧处理法

催化燃烧法是将含有有机溶剂的废气，加热到催化燃烧所需要的温度，然后和催化剂充分催化氧化，形成无火焰燃烧，生为无害、无臭的二氧化碳和水。

2、直接燃烧法

直接燃烧法是将烘房运行过程中产生的有机废气引入燃烧室，直接与火焰接触充分燃烧，将废气中的可燃成分燃烧分解。

3、吸收法

吸收法是利用某一VOC易溶于特殊的溶剂（或添加化学药剂的溶液）的特性进行处理的一种方法。最经济、最常见的溶剂是水。为了增大VOC与溶剂的吸收率和接触面积，这个过程通常都在装有填料的吸收塔中完成。

4、冷凝法

对于高浓度VOC，可以使其通过冷凝器，气态的VOC降低到沸点以下，凝结成液滴，再靠重力作用落到凝结区下部的贮罐中，从贮罐中抽出液态VOC，就可以回收再利用。这种方法对于高浓度、须回收的VOC具有较好的经济效益。

5、吸附法

吸附法是利用某些具有从气相混合物中有选择地吸附某些组分能力的多孔性固体（吸附剂）来去除VOC的一种方法。目前用以处理VOC最常用的吸附剂有活性炭和活性碳纤维，所用的装置为阀门切换式两床（或多床）吸附器。这种方法对于各种浓度、须回收的溶剂类VOC具有显著的经济效益。

6、生物法

生物法是利用微生物分解VOC的一种方法。所用的装置为生物过滤器，要占有较大的空间。生物法一般用于处理低浓度VOC。

7、等离子体法

其基本原理是：通过陡前沿、窄脉宽(ns级) 的高压脉冲电晕放电,在常温常压下获得非平衡等离子体,即产生大量的高能电子和O、OH等活性粒子,对VOCs 分子进行氧化、降解反应, 使VOCs最终转化为无害物

二、VOC处理方法和产品介绍

这里主要介绍催化燃烧和直接燃烧两种处理方法。其中催化燃烧处理法分为板式交换法和管式交换法两种。

1、催化燃烧处理法

催化燃烧处理法是将含有有机溶剂的气体，加热到催化燃烧所需要的温度（300℃－600℃），通常催化温度300℃－450℃, 然后和催化剂充分接触，生成无害、无臭的二氧化碳和水。催化燃烧处理机的工作温度较低，所以该装置内部的热应变和氧化性比直燃法容易掌握和控制。但在选择催化温度前，必须了解有机废气中的有机成份，不能一概而论。如果随意选择温度，那很容易造成不完全氧化，使有机溶剂的微粒子吸附催化剂载体的表面，久而久之，催化剂的活性就下降，直接影响净化率的转化。这种现象就是开始时净化率高，而过了一段时间后效果不明显，所以只有真正掌握了催化技术是可以避免这种现象。在实践应用中蜂窝状的催化剂表面积大、空速大、压力损失少。催化燃烧其二的特点就是节能供热。它的启燃温度在200℃-320℃，一般处理混合有机废气2000mg/Nm3以上时，并且有480℃-550℃温度释放。这时催化燃烧的启燃温度加热系统自动关闭。经过催化燃烧装置内部化学热能利用，使整个装置达到热平衡，并且催化装置的出口有280℃-350℃的净化热空气放出。在涂装固化装置内，通过热测温点来控制涂装固化装置的烘干工艺温度，补充涂装固化装置的热风循环和新风补充循环所需的热量。这时涂装加热系统大部分自动关闭。催化装置能及时提供大量的热空气，为投资商节省大量的燃料费用或电功率费用，达到节省能源的目的。

但是使用催化燃烧也必须注意，在催化装置没有达到启燃温度时，催化床是不能有有机废气进入的，否则要污染催化剂，使催化活性下降，寿命缩短。

（1）板式交换法

结构原理：

该装置配备在两条涂料线上，通常我们称为一拖二，可同时处理两条涂料线产生的废气，两条涂料烘房的加热室的热量由环保炉供给，烘房无需再配燃烧机，另外多余的热量一部分给已装的印铁烘房的加热室作为热量补充，另一部分排出室外。

原理图：

在烘道的升温区段产生大量有机废气，环保炉上的高压风机将废气引入环保炉上的热交换器内。通过交换后废气温度升高，再进入环保炉的集中燃烧室内。在燃烧室内安装有挡风板，以保证燃烧器加热后的高温气体与预热后废气充分混合，形成高温废气后再进入催化床层，与催化剂充分接触氧化反应，反应时产生了无火焰燃烧，把有机废气转化为干净的高温气体。这干净高温气体一部分给涂料线的加热室用，另一部分给交换器来预热废气，交换后的气体给印铁线和排空。一般在环保炉的燃烧室内温度控制在320-360℃  ，就能把废气加热到催化所需要的温度。催化剂采用贵金属蜂窝状和颗粒状催化剂混合使用。

技术参数：

产品图片：

（2）管式交换法

结构原理：

该装置配备在一条涂料线上，通常我们称为一拖一，处理一条涂料线废气产生的余热空气，提供给一条涂料烘房的两个加热系统，烘房无需再配燃烧机，多余的部分热空气可以排空或供应其他设备加热。催化剂采用贵金属蜂窝状催化剂和蓄热载体。

工作原理图：

在烘道的升温区段产生大量有机废气，环保炉上的高压风机将废气引入环保炉上的热交换器内。通过交换后废气温度升高，再进入环保炉的集中燃烧室内。在燃烧室内安装有挡风板，以保证燃烧器加热后的高温气体与预热后废气充分混合，形成高温废气后再进入催化床层，与催化剂充分接触氧化反应，反应时产生了无火焰燃烧，把有机废气转化为干净的高温气体。这干净高温气体给交换器来预热废气，交换后的气体提供给涂料线两个燃烧室。一般在环保炉的燃烧室内温度控制在320～360℃，就能把废气加热到催化所需要的温度。该处理法采用贵金属蜂窝状催化剂和载体混合使用。

结构图：

①进废气管道；②热交换器；③加热室；④催化室；⑤加热室平台；⑥排风装置；⑦总安装平台；⑧排空，余热

技术参数：

产品图片：

2、直接燃烧法

结构原理：该装置配备在一条涂料线上，通常我们是一拖一，处理一条涂料线废气产生的余热空气，提供给一条涂料烘房的三个加热系统，烘房无需再配燃烧机，多余的部分热空气可以排空或供应其他设备加热。

结构图：

结构原理：

烘房在使用过程中，在烘道的升温区段产生大量有机废气，环保炉上的高压风机将废气引入环保炉上的热交换器内。通过交换后废气温度升高，再进入环保炉的集中燃烧室内。在燃烧器的周围安装有挡风板，来增加流过燃烧器锥体与延伸罩的废气压力，以保证燃气与废气的定量混合。在燃烧器的混合锥内产生涡流和强烈的混合条件，使燃烧室内的温度迅速升高，从而确保废气完全焚烧。

一般在环保炉的燃烧室内温度控制在720-780℃  ，就能把废气中的溶剂完全燃烧掉，燃烧产生的高温气体通过热交换来预热高压风机打进来的废气，再进入热量分配箱内。分配箱上的控制阀门把热量分配到每个加热室和其它热量使用单元，多余的热空气是排空的。

技术参数：

三、相关专利介绍

1、一种废气处理装置。专利号：ZL200820040238.7

2、一种有机溶剂废气处理装置。专利号：ZL200820040237.2