VOCs废气治理氧化法技术工艺优缺点及方案.pdf

VOCs废气治理
氧化法技术工艺优缺点及方案

对于有毒、有害，而且不需要回收的VOCs，热氧化法是最

适合的处理技术和方法。

氧化法的基本原理：VOCs与O2发生氧化反应，生成CO2和

H2O。

从化学反应方程式上看，该氧化反应和化学上的燃烧过程相

类似，但其由于VOCs浓度比较低，在化学反应中不会产生肉眼

可见的火焰。

一般情况下，氧化法通过两种方法可确保氧化反应的顺利进

行：

1)加热。使含有VOCs的有机废气达到反应温度;

2)使用催化剂。如果温度比较低，则氧化反应可在催化剂

表面进行。所以，有机废气治理的氧化法分为以下两种方法：

a)催化氧化法。

现阶段，催化氧化法使用的催化剂有两种，即贵金属催化剂

和非贵金属催化剂。

贵金属催化剂主要包括Pt、Pd等，它们以细颗粒形式依附

在催化剂载体上，而催化剂载体通常是金属或陶瓷蜂窝，或散装

填料;非贵金属催化剂主要是由过渡元素金属氧化物；

比如MnO2，与粘合剂经过一定比例混合，然后制成的催化

剂。

1/5
为有效防止催化剂中毒后丧失催化活性，在处理前必须彻底

清除可使催化剂中毒的物质，比如Pb、Zn和Hg等。

如果有机废气中的催化剂毒物、遮盖质无法清除，则不可使

用这种催化氧化法处理VOCs。

b)热氧化法。

热氧化法当前分为三种：热力燃烧式、间壁式、蓄热式。

三种方法的主要区别在于热量回收方式。这三种方法均能催

化法结合，降低化学反应的反应温度。

热力燃烧式热氧化器，一般情况下是指气体焚烧炉。这种气

体焚烧炉由助燃剂、混合区和燃烧室三部分组成。

其中，助燃剂，比如天然气、石油等，是辅助燃料，在燃烧

过程中，焚烧炉内产生的热混合区可对VOCs废气预热，预热后

便可为有机废气的处理提供足够空间、时间，最终实现有机废气

的无害化处理。

在供氧充足条件下，氧化反应的反应程度—VOCs去除率主

要取决于“三T条件”：反应温度(Temperat)、时间(Time)、湍

流混合情况。

这“三T条件”是相互联系的，在一定范围内，一个条件的

改善可使另外两个条件降低。热力燃烧式热氧化器的缺点在于：

辅助燃料价格高，导致装置操作费用比较高。

直燃式废气处理炉；

所需温度：700-800℃；

2/5
对应废气种类：所有；

废气净化效率在99.8%以上；

搭配废气机热回收系统可有效降低工厂营运成本；

催化式废气处理炉（RCO）；

所需温度：300-400℃根据废气浓度而启动的自燃性系统设

计利用前处理剂和触媒清洁可延长设备使用年限；

可在前端配置各种吸附材；

RCO处理技术特别适用于热回收率需求高的场合，也适用于

同一生产线上，因产品不同，废气成分经常发生变化或废气浓度

波动较大的场合。

尤其适用于需要热能回收的企业或烘干线废气处理，可将能

源回收用于烘干线，从而达到节约能源的目的。

优点：

A、工艺流程简单、设备紧凑、运行可靠；

B、净化效率高，一般均可达98%以上；

C、与RTO相比燃烧温度低；

D、一次性投资低，运行费用低，其热回收效率一般均可达

85%以上；

E、整个过程无废水产生，净化过程不产生NOx等二次污

染；

F、RCO净化设备可与烘房配套使用，净化后的气体可直接

回用到烘房利用，达到节能减排的目的；

3/5
缺点：催化燃烧装置仅适用含低沸点有机成分、灰分含量低

的有机废气的处理，对含油烟等粘性物质的废气处理则不宜采

用，催化剂宜中毒；处理有机废气浓度在20％以下。

蓄热式废气处理炉（RTO）；

所需温度：800-900℃；

低于500ppm的甲苯浓度也可以启动自燃性系统设计；

可实现与RCO配合使用；

适用于大风量、低浓度，适用于有机废气浓度在100—

20000ppm。

其操作费用低,有机废气浓度在450ppm以上时，RTO装置不

需添加辅助燃料；

净化率高，两床式RTO净化率能达到98%以上，三床式RTO

净化率能达到99%以上，并且不产生NOx等二次污染；全自动控

制、操作简单；安全性高。

优点：在处理大流量低浓度的有机废气时，运行成本非常

低。

缺点：较高的一次性投资，燃烧温度较高，不适合处理高浓

度的有机废气，有很多运动部件，需要较多的维护工作。

图为RTO(蓄热式热力焚烧技术)浓缩及废热回收系统，可将

低浓度、大风量的VOCs废气浓缩为高浓度、小风量的废气，然

后高温燃烧，并将储热体的热量重新回收，利用在废气预热和热

转换设备上。

4/5
TNV系统由三大部分组成：废气预热及焚烧系统、循环风供

热系统、新风换热系统。

废气焚烧集中供热装置的特点包括：有机废气在燃烧室的逗

留时