化工廠廢氣處理催化凈化法

 

制藥行業(yè)種類繁多，工藝復(fù)雜，產(chǎn)品多樣，因此制藥行業(yè)產(chǎn)生的有機(jī)廢氣種類繁多，***多具有刺激性或腐蝕性。例如低沸點(diǎn)的酮、醛、易聚合的不飽和烴等。，***量易燃易爆氣體如果不采取適當(dāng)措施，很容易引發(fā)火災(zāi)爆炸事故，危害極***。例如二氧化硫、氮氧化物、氟化氫等氣體具有刺激性或腐蝕性，***別是二氧化硫，直接危害人體健康，腐蝕金屬、建筑、雕塑表面，容易氧化成硫酸鹽，落到地面，污染土壤、森林、河流、湖泊。

根據(jù)廢氣的成分和我們自己的工程經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合企業(yè)的生產(chǎn)工藝，配置綜合處理方法，縮短設(shè)備供應(yīng)鏈，***限度降低成本，讓我們?cè)谙硎芪覀兿冗M(jìn)技術(shù)的同時(shí)，享受節(jié)能、再利用、低成本帶來(lái)的***處。

催化凈化法

催化法凈化氣態(tài)污染物是利用催化劑的催化作用，使廢氣中的有害成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為無(wú)害或易去除的物質(zhì)的方法。

(1)催化劑進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)，在反應(yīng)體系中加入少量的某種物質(zhì)，可以明顯加快反應(yīng)速率，但在反應(yīng)結(jié)束時(shí)，這些物質(zhì)的數(shù)量和性質(zhì)幾乎不變，加入的這些物質(zhì)稱為催化劑。

催化劑一般是由各種物質(zhì)組成的復(fù)雜體系，主要分為:1.活性組分，是催化劑加速反應(yīng)的關(guān)鍵組分；2.載體是分散和負(fù)載活性成分的載體；3.催化劑是提高催化劑活性和熱穩(wěn)定性的添加劑。

在使用中，催化劑不僅具有加速反應(yīng)速度(催化活性)的作用，而且對(duì)反應(yīng)有***殊的選擇，即催化劑僅對(duì)***定的反應(yīng)有明顯的加速作用。催化劑的活性和選擇性是衡量催化劑性能的主要指標(biāo)。

催化劑必須在合適的操作條件下使用。***別是反應(yīng)溫度的變化對(duì)催化劑的使用壽命有明顯的影響。各種催化劑都有各自的使用溫度范圍(活性溫度范圍)，其中催化劑對(duì)反應(yīng)有明顯的加速作用；如果溫度過(guò)高，催化劑會(huì)燃燒，活性會(huì)喪失。此外，使用時(shí)間延長(zhǎng)、操作條件控制不當(dāng)、某些對(duì)催化劑有毒性作用的物質(zhì)的存在，都會(huì)導(dǎo)致催化劑活性下降，甚至完全喪失催化劑活性。

(2)催化和催化提純催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響稱為催化，催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)的活性和選擇性就是催化的性能。

2.催化反應(yīng)過(guò)程

目前，在氣體污染物的處理中，廣泛使用的催化反應(yīng)類型有:

催化氧化反應(yīng)這種方法是利用氧化劑(如空氣中的氧氣)在催化劑的作用下，將廢氣中的有害物質(zhì)氧化成易于回收和去除的物質(zhì)。例如，廢氣中的SO2通過(guò)催化氧化被氧化成S03，然后制備硫酸。

催化還原反應(yīng)這種方法使用還原劑，在催化劑的作用下，將廢氣中的有害物質(zhì)還原成無(wú)害或易于去除的物質(zhì)。例如，廢氣中的一氧化氮/通過(guò)催化還原被還原為N2和水。

催化燃燒反應(yīng)催化燃燒實(shí)際上是完全的催化氧化，即在氧化催化劑的作用下，廢氣中的可燃成分或高溫可分解成分被完全氧化成CO2和H2O，使氣體得到凈化。

由于每種催化劑都有自己的活性溫度范圍，需要使處理后的廢氣達(dá)到一定溫度后才能進(jìn)行正常反應(yīng)；由于上述反應(yīng)一般為放熱反應(yīng)，反應(yīng)后的高溫氣體應(yīng)進(jìn)行熱量回收；而且由于催化劑本身對(duì)粉塵和毒物比較敏感，所以需要對(duì)進(jìn)氣進(jìn)行預(yù)處理。因此，催化反應(yīng)過(guò)程一般應(yīng)包括預(yù)處理、預(yù)熱、反應(yīng)、熱回收等部分，但可根據(jù)不同的條件和要求進(jìn)行不同的配置。

3.催化反應(yīng)設(shè)備

在催化凈化工程中，常用的設(shè)備是固定床催化反應(yīng)器，根據(jù)其結(jié)構(gòu)可分為以下三類。

(1)管式反應(yīng)器該反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)分為多管式和管式。在多管反應(yīng)器中，催化劑填充在管中，熱交換流體在管之間流動(dòng)；管式催化劑安裝在管子之間，熱交換流體在管子中流動(dòng)。管式反應(yīng)器很少使用，因?yàn)榇呋瘎┭b卸不方便。

(2)擱板式反應(yīng)器擱板式反應(yīng)器，擱架反應(yīng)器是***熱反應(yīng)器，反應(yīng)床與外界環(huán)境基本沒有熱交換。多級(jí)反應(yīng)器是在催化劑層之間設(shè)置換熱裝置，以利于反應(yīng)熱的排出。

(3)在徑向反應(yīng)器的前面，反應(yīng)氣體沿軸向流動(dòng)。在徑向反應(yīng)器中，反應(yīng)氣體沿設(shè)備徑向流動(dòng)，氣體流動(dòng)過(guò)程短，阻力降小，功耗小，可以使用更細(xì)的催化劑顆粒。但也是***熱反應(yīng)器，不適合熱效應(yīng)***的反應(yīng)。徑向固定床反應(yīng)器結(jié)構(gòu)。

4.催化凈化法的***點(diǎn)

催化法凈化效率高，凈化效率受廢氣中污染物濃度影響??；在廢氣處理過(guò)程中，不需要從主氣流中分離污染物，主氣流中的有害物質(zhì)可以直接轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)，避免了二次污染。然而，所需的催化劑通常很貴，需要***別制備。催化劑本身容易被污染，所以進(jìn)氣質(zhì)量高；此外，廢氣中的有害物質(zhì)難以作為有用物質(zhì)回收；不適合間歇排氣的處理工藝也限制了其應(yīng)用。