催化燃燒在VOCs廢氣處理中的安全問題及防范辦法
VOCs（揮發(fā)性有機化合物） 是指在常壓下沸點在50~260 ℃、常溫下飽滿蒸汽壓***于133.32 Pa的有機化合物， 或許在常溫常壓下任何能揮發(fā)的有機液體和固體[1]。VOCs類目雜亂，***要包含烯烴、烷烴、醇類、芳香烴、芳烴類、醛類、鹵代烴等，***要產(chǎn)生于制藥、制鞋、石油煉化和噴漆等行業(yè)[2]。某些VOCs對臭氧層有損壞效果，如含氫氯氟烴(HCFCls)和氯氟烴(CFCs)；VOCs也是構(gòu)成霧霾的重要前物，是有毒有害氣體的重要來歷，環(huán)保部已將其列為細顆粒物之外***的空氣污染***惡[3]。跟著工業(yè)化進程的加速，VOCs引起的健康與環(huán)境問題引來越來越多的重視，VOCs的處理也已火燒眉毛。
一、催化燃燒在VOCs廢氣處理運用中的重要位置
VOCs管理有較多辦法， 其管理辦法包含源頭減量、中心操控和結(jié)尾處理等[4]。現(xiàn)在，我***以結(jié)尾管理為主。結(jié)尾管理技能一般分為損壞性處理和收回性處理。損壞性處理***要包含催化燃燒法和燃燒處理法。收回性處理包含吸收法、冷凝法、吸附法和膜分離法等[5]。收回性處理因其技能手法還不老練，本錢較高，現(xiàn)在沒有***規(guī)模運用。燃燒法是直接將VOCs 通入燃燒爐中，在爐內(nèi)充沛燃燒，產(chǎn)生二氧化碳和水[6]。該辦法本錢較低，運用規(guī)模較廣，技能線路也比較老練。催化燃燒法是在廢氣燃燒的時分參加某種催化劑，下降VOCs 的燃點, 使VOCs能夠充沛燃燒, 終究生成二氧化碳和水，完成直排。當時常用催化劑品種有Cu、Fe、Ti等非貴金屬與Pd、Au、Pt等貴金屬兩***類。燃燒處理法和催化燃燒法在VOCs管理中占有中心位置，因其分化氧化完全、管理效率高而得到廣泛運用，其間催化燃燒法因無明火、節(jié)能、氧化溫度低而得到廣泛運用。
催化燃燒是一種觸及氣—固兩相的化學反應，其本質(zhì)機理為在有活性氧參加的條件下產(chǎn)生的深度氧化反應[7]。在反應過程中，參加催化劑能夠明顯下降反應所需的活化能，VOCs 富集在催化劑外表，在較低燃燒溫度下產(chǎn)生無焰燃燒，終究分化為二氧化碳和水，一起開釋出很多的熱。其化學反應方程式如下：
CnHm+ (n+m/4) O2→n CO2+m/2 H2O +能量
在催化劑的效果下，VOCs 能夠在較低溫度下充沛燃燒，生成二氧化碳和水，去除率高達90%。催化燃燒法具有能耗低、運轉(zhuǎn)牢靠安穩(wěn)、無二次污染等杰出長處，在歐美***家已得到廣泛推廣運用。在我***，催化燃燒法也是處理VOCs的***要手法，其運用份額約為55%。現(xiàn)在，催化燃燒法已經(jīng)成為處理VOCs的干流。
二、催化燃燒法的常見安全問題及防范辦法
催化燃燒法處理VOCs的過程中， 存在如下幾種安全隱患：活性炭吸附—脫附—催化燃燒法中有活性碳起火的現(xiàn)象、催化氧化爐爆炸問題、整個催化燃燒管理設備起火爆炸問題。
1.活性碳起火現(xiàn)象及防范辦法
在前期的VOCs富集過程中， 因為活性炭著火點較低而脫附溫度過高，當對吸附飽滿的活性炭進行脫附處理時，會因為脫附箱體內(nèi)溫度過高導致活性炭著火。
處理該問題能夠從兩個方面著手：一是選用著火點高的活性炭；二是嚴厲操控脫附溫度，使其遠低于活性炭著火點。因而可采納如下辦法：嚴厲操控脫附溫度，挑選質(zhì)量***的脫附溫度傳感器，盡或許在活性炭吸附箱適宜位置設備兩個溫度傳感器；在PLC 編程中參加脫附溫度超溫時中止脫附程序；一起要防患于未然，在活性炭吸附箱上方添加消防水管并連接煙氣報警及主動噴淋設備，以防意外失火。
2.催化氧化爐爆炸問題及防范辦法
在處理高濃度VOCs 時，因為爐內(nèi)含有很多氧氣，當廢氣濃度到達廢氣組份中***部分有機廢氣的爆炸極限時，就會有爆炸的風險。因而，要時間監(jiān)測爐內(nèi)VOCs 濃度， 在進入催化氧化爐的廢氣管道上設備濃度稀釋設備，將高濃度廢氣稀釋到爆炸極限下。一起在催化氧化爐上添加壓力排氣閥，在壓力過高時主動翻開閥門進行減壓排氣，以防爐內(nèi)溫度壓力過高引起爆炸（因廢氣在熱氧化過程中敏捷開釋很多熱能導致爐內(nèi)熱空氣壓力過***）。
3.整個催化燃燒管理設備起火爆炸及防范辦法
整個催化燃燒管理設備起火爆炸多產(chǎn)生在只要一套吸附設備的體系中，因管道壁及設備內(nèi)集合很多高濃度有機廢氣顆粒物，管道風閥結(jié)束會議空隙過***，在脫附催化燃燒過程中沒有中止生產(chǎn)， 車間進氣閥不能封閉，整個管路是全通的，此刻脫附催化燃燒極或許在高溫效果下引起整個體系起火爆炸。針對上述狀況應該采納如下辦法：設備高質(zhì)量風閥，常常查看漏氣狀況，單套吸附的設備體系中在脫附催化燃燒過程中應停產(chǎn)處理等。
三、催化燃燒法的全體安全辦法
運用催化燃燒法應嚴厲按工程技能標準進行消防辦法處理，工程設備應盡或許地放置在室外，而且按安全生產(chǎn)標準要求留足安全間隔及設置安全防護欄和相關色彩，氣流走向，閥門開關方向，電源標識，操作標準等安全警示辦法。
四、定論
跟著工業(yè)化與現(xiàn)代化的持續(xù)發(fā)展和不斷提高，VOCs引起的健康與環(huán)境問題將引起越來越多的重視，VOCs的處理也已火燒眉毛。催化燃燒因其催化效率高、能耗低一級長處具有愈加寬廣的運用遠景，并將逐步成為******要的處理VOCs 的辦法之一。但咱們在運用催化燃燒法處理VOCs 時，仍要時間留意或許引發(fā)的安全問題，防微杜漸，從源頭上把風險處理掉。
