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VOCs热力燃烧工艺

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学社博客 发表于 2019-9-13 11:40 | 显示全部楼层 打印 上一主题 下一主题
热力燃烧用于可燃你有机物质含量较低的废气的净化处理,工艺流程如图所示。这类废气中可燃有机组分的含量往往很低,本身不能维持燃烧。因此,在热力燃烧中,被净化的废气不是作为燃烧所用的燃料,而是在含氧量足够时作为助燃气体,不含氧时则作为燃烧的对象。' l( n  `+ J  I: S% _2tech.cn
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在进行热力燃烧时一般是需燃烧其他燃料(如煤气、天然气、油等),把废气温度提高到热力燃烧所需的温度,使其中的气态污染物进行氧化,分解成为CO2、H2O、N2等。热力燃烧所需温度较直接燃烧低,在540~820℃即可进行。
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为使废气温度提高到有害组分分解温度,热力燃烧过程需用辅助燃料燃烧来供热,但辅助燃料不能直接与全部要净化处理的废气混合,那样会使混合气中可燃物的浓度低于燃烧下限,以致不能维持燃烧。如果废气以空气为主,即含有足够的氧,就可以用部分废气使辅助燃料燃烧,使燃气温度达到1370℃左右,用高温燃气与其余废气混合达到热力燃烧的温度。这部分用来助燃燃料的废气叫助燃废气,其余部分废气叫旁通废气。
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* B% I) J. j* H3 [$ Z5 \  Z9 F- J若废气以惰性气体为主,即废气缺氧,不能起助燃作用,则需要用空气助燃,全部废气均作为旁通废气。热力燃烧的过程可分为三个步骤:辅助燃料燃烧——提供热量;废气与高温燃气混合——达到反应温度;在反应温度下,保持废气有足够的停留时间,使废气中可燃的有害组分氧化分解——达到净化排气的目的。! }! v% t% m. S1 w$ k2tech.cn

+ G# B9 F; v1 q: w/ N2 t在热力燃烧中,废气中有害的可燃组分经氧化生成CO2和H2O,但不同组分燃烧氧化的条件不完全相同。对大部分物质来说,在温度为740~820℃,停留时间为0.1~0.3s即可反应完全;大多数碳氢化合物在590~820℃即可完全氧化,而CO和浓的碳烟粒子则需较高的温度和较长的停留时间。因此,温度和停留时间是影响热力燃烧的重要因素。
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# G' x8 [: b+ t( x) U  K/ h此外,高温燃气与废气的混合也是热力燃烧的关键,在一定的停留时间内如果不能混合完全,就会导致有些废气没有上升到反应温度就已逸出反应区外,因而不能得到理想的净化效果。
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' K# K! s6 n( C5 t由上可知,在供氧充分的情况下,反应温度、停留时间、湍流混合构成了热力燃烧的必要条件。不同的气态污染物,在燃烧炉中完全燃烧所需的反应温度和停留时间不完全相同,某些含有机物的废气在燃烧净化时所需的反应温度和停留时间列于下表中。
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表  废气燃烧净化所需的温度、时间条件! v- [% j) U0 l9 R& s2tech.cn
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废气净化范围
燃烧炉停留时间/
反应温度/
碳氢化合物
HC销毁90%以上)
0.3~0.5
680~820
碳氢化合物+CO
CH+CO销毁90%以上)
0.3~0.5
680~820
臭味
(销毁50%~90%
(销毁90%~99%
黑烟(炭粒和可燃粒)
0.3~0.5
0.3~0.5
0.3~0.5
540~650
590~700
650~820
烟和缕烟
白烟(雾滴缕烟消除)
CH+CO销毁90%以上
黑烟(炭粒和可燃粒)
0.3~0.5
0.3~0.5
0.7~1.0
430~540
680~820
760~1100
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注:①如甲烷、溶纤剂[C2H5O(CH3)2OH]及置换的甲苯等存在,则需760~820℃;②缕烟消除一般是不实用的,往往因为氧化不完全又产生臭味问题。
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