VOC廢氣處理技術——氧化法

對於有毒、有害，而且不需要回收的VOC，熱氧化（huà）法是最適合的處理技術（shù）和（hé）方法。氧化法的基本原理：VOC與（yǔ）O2發生氧（yǎng）化反應（yīng），生成CO2和H2O，化學方程式如下：

從（cóng）化學反應方程式上看，該氧化反應和化學上的（de）燃燒過程相類似，但其由於VOC濃度比較低，在化學反應中不會產生肉眼可見的火焰。一般（bān）情（qíng）況下，氧化法通（tōng）過兩（liǎng）種方法可（kě）確保氧化反應的順利進行：a) 加熱。使含有VOC的有機廢氣達到反應溫度;b) 使用催化（huà）劑。如果溫（wēn）度比較低，則氧（yǎng）化反應可在催化（huà）劑表麵進行。所以，有機廢（fèi）氣處理的氧化法分為以下兩種方法：

a) 催化氧化法（fǎ）。現階段，催化氧（yǎng）化法（fǎ）使用的催化劑有（yǒu）兩種，即（jí）貴金屬催化劑和（hé）非貴金屬（shǔ）催（cuī）化劑。貴金屬催化劑主要包括Pt、Pd等（děng），它們以細（xì）顆粒（lì）形式依附在催化劑載體上，而催化劑載體通常是金屬或陶瓷蜂窩，或散裝填料;非貴金屬催（cuī）化劑主要是由過渡元素金屬氧化物，比如MnO2，與粘合劑經過一定比例混合，然後製成的催化劑。為有效防止催化劑中毒後喪（sàng）失催化活性，在處理前必須徹底清除可使催化劑中毒的物質，比如Pb、Zn和Hg等。如果有機廢氣中的催化劑毒（dú）物、遮蓋質無法清除（chú），則不可使用這種催化氧化法處理VOC。

b) 熱氧化法。熱氧化法當前分為三種：熱力（lì）燃燒式、間壁式、蓄熱式。三種方法的（de）主要區（qū）別在於熱量回收方式。這三種方法均能催化法結合，降低（dī）化學反應的（de）反應溫度。

熱力燃燒式熱氧（yǎng）化器，一般情況下是指氣體焚（fén）燒爐。這種氣（qì）體焚燒爐由助燃劑、混合區和燃燒室三部分組成。其中，助燃（rán）劑，比如天然氣、石油等，是輔助燃料，在（zài）燃燒過程（chéng）中，焚燒爐內產生的熱混（hún）合區可對VOC廢氣預熱，預熱後便可為有（yǒu）機廢氣的處理（lǐ）提供足夠空間、時間，最終實現有機廢（fèi）氣的無（wú）害化處理。

在供氧充足條件下（xià），氧化反（fǎn）應（yīng）的反應程（chéng）度——VOC去除率——主（zhǔ）要取決於“三T條件”：反應溫度(Temperat)、時間(Time)、湍（tuān）流混合（hé）情況(Turbulence)。這“三T條件”是相互聯係的，在一定（dìng）範圍內，一個條件的（de）改善可使（shǐ）另外兩個條件降低。熱力燃燒式熱氧化器的缺點在於：輔（fǔ）助燃料價格高，導致裝置操作費用比較高。

間壁式（shì）熱氧化器指的是在熱氧化裝置中（zhōng），加入間壁式熱交換器，進而把燃燒室排出氣體（tǐ）的熱量傳送給氧化裝置進口處（chù）溫度比較低的氣體（tǐ），預熱完成後便（biàn）可促成氧化反應。現（xiàn）階段，間壁式熱交換器的熱回收率最高可達85%，因此大幅降低了輔助燃料的消耗。一（yī）般情況（kuàng）下（xià），間壁式熱交換器有三種（zhǒng）形式：管式、殼式和板（bǎn）式。由於熱氧（yǎng）化溫（wēn）度必須控製在（zài）800 ℃～1 000 ℃範圍內，因此，間壁式（shì）熱交換必須由不鏽鋼或（huò）合金材料製成。所以間壁式熱交換器的造價相當高，而這也是（shì）其缺點所在（zài）。此（cǐ）外，材料的熱應力也很難消除，這是間壁式（shì）熱交換的另外一個缺點。

蓄熱式熱氧化器（qì），簡稱為RTO，在熱氧化裝置中計入蓄熱（rè）式熱交換（huàn）器，在完成（chéng）VOC預熱後便可進行氧化反應。現階段，蓄熱式熱氧化器的熱回收率已經達到了95%，且其占用空間比較小，輔助燃（rán）料的消耗也比較少。由於當前的蓄熱材料可使用陶瓷填料，其可（kě）處理腐（fǔ）蝕性或含有顆（kē）粒物的VOC氣體。

現階段，RTO裝（zhuāng）置分為旋（xuán）轉式和閥門切換式兩種，其中，閥（fá）門切換式（shì）是最常見的一種（zhǒng），由2個或（huò）多個陶（táo）瓷填充床（chuáng）組成，通過切（qiē）換閥門來達到改變氣流方向的目的。

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