催化燃烧法,简称RCO,是在催化剂的作用下,将VOCs在200~400℃的低温条件下分解为CO2和H2O,是净化碳氢化合物等有机废气、消除恶臭的有效手段之一。在有机废气特别是回收价值不大的有机废气净化方面,比如化工、喷漆、绝缘材料、漆包线、涂料生产等行业应用较广。
与热力燃烧法相比,催化燃烧所需的辅助燃料少,能量消耗低,设备设施的体积小。RCO具有RTO(蓄热式热力焚化炉)高效回收能量的特点和催化反应的低温工作的优点,将催化剂置于蓄热材料的顶部,来使净化达到最优,其热回收率高达95%。
工作原理:
在工业生产过程中,排放的有机尾气通过引风机进入设备的旋转阀,通过旋转阀将进口气体和出口气体完全分开。气体首先通过陶瓷材料填充层(底层)预热后发生热量的储备和热交换,其温度几乎达到催化层(中层)进行催化氧化所设定的温度,这时其中部分污染物氧化分解;废气继续通过加热区(上层,可采用电加热方式或天然气加热方式)升温,并维持在设定温度;其再进入催化层完成催化氧化反应,即反应生成CO2和H2O,并释放大量的热量,以达到预期的处理效果。经催化氧化后的气体进入其它的陶瓷填充层,回收热能后通过旋转阀排放到大气中,净化后排气温度仅略高于废气处理前的温度。系统连续运转、自动切换。通过旋转阀工作,所有的陶瓷填充层均完成加热、冷却、净化的循环步骤,热量得以回收。
有机废气在引风机的作用下通入活性炭吸附箱,由于活性炭具有微孔多、比表面积大、吸附能力强的特性,将有机废气吸附在活性炭的微孔内,此时洁净空气被排出。一段时间后,活性炭达到饱和状态而停止吸附,此时有机废气被浓缩在活性炭吸附层内。之后我们利用催化燃烧技术对饱和的活性炭进行脱附再生,使之重新投入使用。
活性炭脱附出来的高浓度、小风量、高温度的有机废气经阻火除尘器过滤后,进入特制的板式热交换器,与催化反应后的高温气体进行能量交换,此时废气源的温度得到第一次提升;之后具有一定温度的气体进入预热器,进行第二次的温度提升。
催化燃烧设备使用的是表面具有贵金属或贵金属氧化物的催化剂(通常是铂、钯等贵金属化合物),可以在较低的温度下将废气中的有机污染物氧化成二氧化碳和水。这里需要注意的是催化剂的加入并不能改变原有的化学平衡,只是提高了化学反应的速度,而在反应前后,催化剂本身的性质并不发生变化。