低浓度有机废气的流向变换催化氧化技术及应用
挥发性有机废气(VOCs)具有来源广、风量大、浓度低的特点,传统热焚烧、催化氧化等方法需要补充大量的燃料,迫切需要开发高度集成的低成本治理技术。流向变换催化氧化技术将原料气预热、氧化反应和热回收集成到一个反应器内,简化了流程,热回收效率高,即使反应气体在极低浓度下也可以自热操作。朱吉钦教授研制出贵金属用量低、活性高、寿命长的新型蜂窝陶瓷负载催化剂;考察了反应器的温度分布、热波特性、可操作性和移热特性,优化了反应器设计;开发了等周期时间换向、催化床层入口温差换向等自控技术,该效应对可燃物浓度的突然波动,保证反应器不飞温、不“熄火”;提出了流向变换催化氧化-吸附耦合新工艺,解决催化剂硫中毒问题,最终形成了具有自主知识产权的流向变换催化氧化成套技术。VOCs转化率>95%,进出口气体温差小于20℃,能量回收效率极高,能够维持自热操作的可燃物浓度可降至传统催化氧化技术的1/10。
流向变换催化氧化技术先后在中国石油天然气股份有限公司吉林石化分公司乙烯厂废碱反应器尾气、浙江百冠化工有限公司包装车间尾气、山西潞安集团五阳煤矿乏风处理及热利用等得到工业应用,每年减排VOCs 473.52吨、二氧化碳10.4万吨。