[发明专利]用于低温蓄热式催化氧化处理装置的换热方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于低温蓄热式催化氧化处理装置的换热方法。

背景技术

目前的挥发性有机物(VOCs)的治理技术主要有两类:一类是回收技术,一类是销毁技术。回收技术是通过物理的方法，例如改变温度、压力或采取选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法富集分离有机气相污染物的方法，主要有吸附技术、吸收技术、冷凝技术及膜分离技术。销毁技术主要通过化学或生化放映，用热、光、催化剂和微生物将有机化合物转变为二氧化碳和水等无毒害或低毒害的无机小分子化合物，主要有直接燃烧法、催化燃烧、生物氧化、光催化氧化、等离子破坏等。

回收技术主要针对浓度较高或经济价值高的VOCs气体进行回收，在某些领域能够满足国家环保标准的要求直接排入大气中。而销毁技术主要是针对回收技术无法达到标准要求时而采取的VOCs治理技术。《大气污染物综合排放标准》要求非甲烷总烃排放浓度≤120mg/m³，一些地区地方标准要求非甲烷总烃排放浓度≤80mg/m³，《石油化学工业污染物排放标准》等意见征求稿要求苯排放指标≤1mg/m³，回收技术若要达到以上标准，则技术实现上非常困难，需结合销毁技术进一步达到标准。

然而目前的销毁技术中直接燃烧法操作温度高达800℃,且设备成本高,在炼制企业应用过程中存在安全隐患；大部分催化燃烧技术不适应用于高浓度的有机污染物场合需进行预处理，且因催化剂工作温度基本在400℃左右，高于大部分有机物起燃温度，在使用上也存在爆炸的危险。若对有机污染物进行稀释预处理,则对空气的加热升温需要耗费大量的热能(电加热或者燃料加热),在大风量/低浓度的VOCs治理中运行成本过高，造成能源浪费。

本发明有针对性的解决了该问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中安全隐患大、起燃温度高、能耗大的问题，提供一种新的用于低温蓄热式催化氧化处理装置的换热方法。该方法用于低温蓄热式催化氧化处理装置中，具有安全隐患小、起燃温度低、能耗小的优点。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种用于低温蓄热式催化氧化处理装置的换热方法，浓度低于爆炸极限下限25％的VOCs气体进入回转型蜂窝陶瓷蓄热体的冷程，然后进入加热室加热，加热后的气体进入低温催化氧化床后，与纳米银或纳米银/氧化锰/氧化铈负载蜂窝陶瓷催化剂接触，90％以上的VOCs气体在低温催化氧化床内被分解为CO₂和H₂O，然后进入高温催化氧化床，与负载Pt或Pd的贵金属催化剂接触，剩余部分VOCs气体进一步分解成CO₂和H₂O，同时释放出热量后进入回转型蜂窝陶瓷蓄热体热程，在回转型蜂窝陶瓷蓄热体内进一步高温燃烧，达到99％以上的处理效率，回转型蜂窝陶瓷蓄热体热程出口的气体达标排放；其中，所述回转型蜂窝陶瓷蓄热体分为至少两个仓室，回转型蜂窝陶瓷蓄热体与回转马达连接。

上述技术方案中，优选地，所述加热室加热后的气体温度为220～240℃。

上述技术方案中，优选地，所述低温催化氧化床的反应温度为200～400℃。

上述技术方案中，优选地，所述高温催化氧化床的反应温度为400～600℃。

上述技术方案中，优选地，所述回转型蜂窝陶瓷蓄热体分为三个仓室，通过回转马达回转交替使用。

上述技术方案中，优选地，低温催化氧化床内的催化剂为纳米银负载蜂窝陶瓷催化剂，纳米银负载质量含量为50～100g/L；高温催化氧化床内的催化剂为负载Pt催化剂，Pt负载质量含量为1～5g/L。