產品介紹
燃燒法有機廢氣處理設備是基于廢氣中有機化合物可以燃燒氧化的特性,目的是通過燃燒將廢氣中可氧化的成分轉化為無害物質,在廢氣中含純碳氫化合物的情況下,將其轉化為CO2和H2O。當然,由于有機廢氣中所含有害物質的成分不同(比如:可以是純碳氫化合物,含硫、氟、氯等烴類物質或含塵等廢氣)、濃度不同(廢氣含有機物的濃度可以從感覺到的氣味,每立方米幾毫克到幾百克甚至更多)、燃燒過程溫度的控制因素的不同以及不同的燃燒方式等,可能存在各種氧化還原反應和熱分解反應。此外,燃燒過程始終伴隨熱量的產生,因此不同的熱量回收和利用方式,也構成了不同類型的燃燒方法和燃燒裝置。
直接燃燒設備
直接燃燒是將有機廢氣當做燃料來燃燒,通常適用于廢氣中所含可燃物的濃度非常高,其濃度一般高于爆炸濃度上限,而且它具有相應高的燃燒熱值,即不需添加輔助燃料也能維持燃燒所需的溫度。
雖然廢氣中的可燃物濃度很低,但有時也可將其送到生產中已有的燃燒室中直接燃燒,例如將有機廢氣代替鍋爐燃燒室所需的空氣,否則只能采用熱力燃燒,即添加輔助燃料來燃燒,直接燃燒法不適用于大風量、低濃度的有機廢氣處理。
要實現完全燃燒的先決條件是:除了要有足夠高的溫度外,還要使可燃物與空氣獲得良好的混合,以及具有足夠的空氣量(氧氣)。當空氣量不足時,則燃燒不完全,在廢氣中還存在未燃盡的有機物,若空氣過剩量太高,則溫度降低,燃燒同樣也不完全或低于著火點而熄火。
此外,要使一種可燃物/空氣混合物能著火,可燃物的濃度必須在著火界限范圍內(即爆炸極限濃度范圍內)。著火下限表示可燃物的量不足,著火上限表示可燃物過剩。這就表示:在采用直接燃燒法時,若可燃物/空氣混合物的濃度處于爆炸極限范圍內,則存在易燃、易爆和火焰經管道回火的危險性,因此必須采取相應的安全措施;
若廢氣中可燃物的濃度超過爆炸上限,則必須補充空氣,借以保證有機廢氣在氧量充足的條件下達到完全燃燒。若濃度處于爆炸范圍內,一般可用空氣或惰性氣體將其稀釋至爆炸下限以下,但此時也必然增加了輔助燃料的消耗。
直接燃燒法的燃燒溫度一般約在1100℃左右。常用的設備有爐、窯以及像煉油、石化工業中常見的火炬等。
熱力燃燒設備
因為有機廢氣中所含可燃物的濃度極低,不能著火和依靠自身來維持燃燒,所以必須借助輔助燃料燃燒產生的熱量來提高廢氣溫度,使廢氣中VOC氧化并轉化成無害物質,經典的有機廢氣熱力燃燒設備主要由輔助燃燒器和燃燒室組成。當燃燒室溫度達到可以點燃有機廢氣時,才將廢氣引入燃燒室中進行氧化燃燒,然后凈化后的氣體經過煙囪排入大氣。
根據廢氣中空氣含量的大小(即氧含量),采用不同的燃燒器,即必須補充助燃空氣。為保證有機廢氣能完全氧化,廢氣再燃燒室中要有足夠的停留時間,一般為0.3-0.5s,以及足夠高的溫度,一般為720-850℃;當然也有高溫熱力焚燒爐,溫度可至850-1250℃,這要視有機廢氣的種類、成分、排放標準而定。
以上經典的有機廢氣熱力焚燒爐,由于結構簡單、投資費用少、操作方便。而且幾乎可以處理一切有機廢氣和達到法規的排放要求,因此在20世紀90年代以前應用極為普遍。但是,這種焚燒爐的燃料消耗高也不回收熱量,極不經濟,所以目前已被費油熱量回收系統的熱力燃燒裝置所代替。
蓄熱式燃燒設備
在熱力燃燒裝置的操作費中,主要部分來自輔助燃料的消耗,在許多情況下,常用廢氣預熱器來降低燃料消耗,即通過冷卻凈化器來預熱廢氣,使得達到燃燒室溫度只需要少量的燃料。當預熱溫度足夠高時,如果廢氣中可燃物的燃燒熱值足以達到反應溫度而不需添加輔助燃料,則成為自供熱操作,但是,如果廢氣中可燃物的含量很低,這就表示要求選用更高的預熱溫度。