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2反应器运行
2.1尾气系统运行
在装置废气被引入反应器前,必须首先利用新鲜空气将催化剂加热至反应温度。这是因为废气中的一些VOCs成分在冷催化剂上能被吸收或聚合,从而引起催化剂的钝化。当催化剂表面上沉积沉淀的VOCs因温度上升而氧化而产生太多的热时,将导致催化剂的热烧结。
在启动阶段,空气将直接通过蓄热体和催化剂,经过反应器顶部的燃烧器加热,温度将升高。在启动开始时,燃料气或电加热器为主要的热源。启动后,一旦床层温度达到300℃,逐渐关闭空气供应阀,同时缓慢的打开反应器入口阀。此时必须要密切观察催化反应器出口的温度,以防止催化剂因温度的骤升而受到热冲击。
系统正常启动后,即可由手动模式调至自动模式。废气进入反应器的旋转翼部分,旋转翼使废气与净化后尾气完全分离,并被均匀分布至蓄热层预热部分。废气经过上一循环中被加热的蓄热陶瓷层,待达到一侧催化剂表面前温度升至反应温度,进行首次催化氧化反应,气体温度升高。经过反应室气体转而向下经过另一侧的催化剂,进行第二次催化反应,完成处理过程,并放出全部反应热,温度进一步升高。净化气穿过上一循环中被冷却的蓄热陶瓷,热量被吸收蓄积,以预热下一循环的废气。废气经旋转翼被引出装置进入烟囱,最后被排入大气。
2.2检测数据
尾气系统平稳运行后,装置对取样点进行取样分析,详细数据见表1。
从表1数据可以看出,蓄热催化氧化技术在处理丁苯橡胶废气的工业装置应用上取得了成功。废气中w(苯乙烯)由平均400mg/m3下降到10mg/m3,处理效率达到97.5%,达到了蓄热催化氧化技术的设计指标。
2.3技术优点
通过采用蓄热催化氧化法处理废气中的有机物,氧化炉温度降低到330℃,节省氧化炉高温氧化时所需大量燃料。经过一年多运行,蓄热催化氧化技术处理废气同比采用其它焚烧法,在燃料消耗上减少了6m3/h以上。尤其当废气中苯乙烯等有机物达到200mg/m3以上时,通过氧化分解产生的热量就足以维持反应器蓄热所需要的能量。
蓄热催化氧化反应器在点火前,首先对系统进行测爆分析,测爆合格以后,开始进入点火前的准备状态。然后把系统投入到自动运行状态,系统开始自动对反应器进行吹扫、点火、升温运行。反应器采用PLC自动连锁控制,在启动、运行、高温报警、紧急排放、降温、停机等方面全部实现自动化,有效的保证了系统安全可靠。
3结论
(1)催化氧化法处理废气在工业应用上方兴未艾,在丁苯橡胶装置上更是首次应用,开车运行数据表明,通过采用催化氧化法处理废气,废气中有机物处理效果达到97%以上,是国内目前同类废气处理效果中最佳的方式,减少苯乙烯等有机废物排放量在26kg/h以上,达到了设计指标。
(2)中电联专有技术中采用新型催化剂,避免废气中含有少量S造成催化剂中毒,催化剂的使用寿命长达5a。废气含有少量S的来源是胶乳在凝聚过程中使用浓H2SO4进行破乳,经过尾气装置预处理,分析废气中的w(S)<5×10-5,不会使新型催化剂中毒,从而避免催化剂失活现象发生。运行一年多时间,催化剂效率达到95%以上,反应温度稳定控制在330℃,达到了运行控制指标。
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