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YZW系列催化氧化催化剂在含VOCs废气治理中的工业应用

北极星VOCs在线  来源:石化缘科技咨询  作者:朱伟 杨爱武等  2018/5/4 13:24:28  我要投稿  

北极星VOCs在线讯:摘要:介绍了扬子石化研究院YZW系列催化剂的性能、特点、应用领域及治理效果,以及该系列催化剂在扬子石化研究院开发的催化氧化(CO)及吸附-催化氧化(XCO)两套工艺中的工业应用情况。

1、序言

催化氧化技术是指在较低温度下(350-600℃),通过催化反应器中的催化剂的作用,将废气中的可燃性组份氧化分解的一种废气处理方式。

2015年以来,随着国家对环境保护的重视程度日益提高,工业尾气排放标准越来越严格,新的国家及地方排放标准中,非甲烷总烃及特征污染物排放限值较1996年实行的《大气污染综合排放标准》有了更为严格的规定。如GB31570—2015石油炼制工业污染物排放标准》、《GB31573—2015无机化学工业污染物排放标准》、《GB31572—2015合成树脂工业污染物排放标准》、《江苏省化学工业挥发性有机物排放标准》等。

扬子石化研究院经过多年研究,开发出适用于PTA氧化尾气处理工业级催化剂(YZW-400),2015-2016年在扬子石化PTA装置上进行了工业考评,催化剂达到进口催化剂性能指标。2018年3月,该催化剂在扬子石化PTA装置上得到完全应用。

2014年至今,随着国家对大气环境治理工作越来越重视,在YZW-400型催化剂的基础上,开发出针对低温治理要求的YZW-800型催化剂及专用于处理大风量低浓度的YZW-200型催化剂。

上述三种催化剂在2014年至2018年期间,均以技术服务的形式进行了对外转化工作,进行过工业应用。

2、YZW系列催化剂介绍

2.1YZW-200型催化剂

1)催化剂各项技术参数

2)催化剂适用范围及使用条条件

3)催化剂使用性能

2.2YZW-400型催化剂

1)催化剂各项技术参数

2)催化剂适用范围及使用条条件

3)催化剂使用性能

2.3YZW-800型催化剂

1)催化剂各项技术参数

2)催化剂适用范围及使用条条件

3)催化剂使用性能

3、CO和XCO含VOCs废气处理工艺介绍

3.1CO废气处理工艺介绍

CO废气处理工艺流程图

废气(视尾气中的氧含量及VOCs浓度考虑是添加空气)经过气气换热器,与经过催化氧化反应的高温气体换热,而后进入电加热器。

当废气进入催化氧化系统时,电加热器将100Nm3/h空气由常温加热到250℃,保证催化床层温度(当催化氧化反应器入口温度达到280℃时,电加热器停止工作,当催化氧化反应器入口温度低于250℃电加热器再次开启,由于进出催化氧化反应器的气体经过充分的热交换,正常状况下,电加热器工作时间很短)。当有废气进入催化氧化系统时,VOCs氧化分解放出的热量经过气气换热器回收,电加热器不需要工作。

经过电加热器后的废气进入催化氧化反应器,气体中的VOCs通过催化剂的催化作用,分解为二氧化碳和水。催化氧化反应器内部床层设置四个温度探头,催化氧化反应器出口设置一个温度探头,当任何一个测量点温度超过450℃时,冷却空气阀打开,补入冷空气降低床层温度(补风管线设置双向防爆轰型阻火器)。当所有探头温度降到400℃以下时,冷却空气阀关闭。

离开催化氧化反应器的高温气体通过气气换热器换热后,温度降低到120℃,再经过散热器散热,散热器配有凝液导淋管线。经过散热器后的尾气温度降低到50℃,通过风机引入烟囱排放。

3.3XCO废气处理工艺介绍

XCO废气处理工艺流程图

废气进入吸附柜,吸附后排放。当吸附柜中吸附剂吸附饱和后,切换至另一吸附柜,吸附饱和的吸附剂用热空气循环加热脱附,脱出的含VOCs废气通过催化氧化反应器进行无焰燃烧,循环燃烧后排放。

脱附工艺说明:当进行脱附时,关闭主管道两端阀门,打开催化氧化反应器两侧阀门。循环鼓风机开启,电加热器开启,当电加热器出口温度达到300℃时,关闭电加热器,该温度下,气体中脱出的VOCs在催化剂的作用下和氧气发生氧化反应,生成水和二氧化碳。此时,维持冷空气进气阀门和尾端排气阀5%的开度,(保持催化燃烧所需要的氧含量)。当吸附剂的超温时,冷空气进气阀门全开,同时连锁全开尾端排气阀,补充冷空气降低脱附气体的温度,同时补充催化燃烧所需要的氧气。当催化床层进出口温度相同时,脱附过程结束。

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