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含氮類有機廢氣的焚燒治理方法

發(fā)布時間：

2020-08-25

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工業(yè)有機廢氣焚燒治理方法可細分為催化燃燒法與熱力焚燒法，催化燃燒法可實現(xiàn)有機化合物的有效分解與聚合，并逐漸生成二氧化碳、水等產(chǎn)物，催化劑在催化燃燒法中發(fā)揮著關(guān)鍵性作用。催化燃燒法在應(yīng)用中存在初期人力資源成本和資金消耗較高、設(shè)備運行期間費用較低的特點，但該技術(shù)應(yīng)用過程中必須針對性選用防爆措施，并同時關(guān)注可能引發(fā)的二次污染問題；熱力焚燒法主要通過700℃以上的溫度分解有機化合物，相較于催化燃燒法?250～500℃的溫度需求，熱力焚燒法的溫度需求較高，其電力或燃料的消耗也更高，因此其存在運行費用過高、會產(chǎn)生大量有機廢氣等不足。隨著蓄熱式熱力焚燒技術(shù)的出現(xiàn)，熱力焚燒法存在的不足得到有效彌補，因此該技術(shù)也能夠較好服務(wù)于工業(yè)有機廢氣焚燒治理。?

工業(yè)有機廢氣焚燒治理方法可細分為催化燃燒法與熱力焚燒法，催化燃燒法可實現(xiàn)有機化合物的有效分解與聚合，并逐漸生成二氧化碳、水等產(chǎn)物，催化劑在催化燃燒法中發(fā)揮著關(guān)鍵性作用。催化燃燒法在應(yīng)用中存在初期人力資源成本和資金消耗較高、設(shè)備運行期間費用較低的特點，但該技術(shù)應(yīng)用過程中必須針對性選用防爆措施，并同時關(guān)注可能引發(fā)的二次污染問題；熱力焚燒法主要通過700℃以上的溫度分解有機化合物，相較于催化燃燒法 250～500℃的溫度需求，熱力焚燒法的溫度需求較高，其電力或燃料的消耗也更高，因此其存在運行費用過高、會產(chǎn)生大量有機廢氣等不足。隨著蓄熱式熱力焚燒技術(shù)的出現(xiàn)，熱力焚燒法存在的不足得到有效彌補，因此該技術(shù)也能夠較好服務(wù)于工業(yè)有機廢氣焚燒治理。

含氮類有機廢氣的焚燒治理技術(shù)

分級燃燒技術(shù)

為更好實現(xiàn)含氮類有機廢氣的焚燒治理，分級燃燒技術(shù)的應(yīng)用必須得到重視，低過量空氣燃燒、空氣分級燃燒、燃料分級燃燒均能夠較好提升焚燒治理有效性，具體技術(shù)應(yīng)用如下：

（1）低過量空氣燃燒。在理論空氣量前提下，NOx 的排放可基于氧氣含量的減少而得到控制，一般可實現(xiàn)15~20%的 NOx 減排，但如果氧氣濃度過低，則很容易引發(fā) NOx 減濃度急劇上升問題，最終引發(fā)化學不完全燃燒損失。因此，在分級燃燒技術(shù)的應(yīng)用中，過量空氣系數(shù)的合理選擇極為關(guān)鍵?？刹捎玫涂諝膺^剩系數(shù)運行技術(shù)，以此實現(xiàn)鍋爐熱效率提升、NOx 減排，但該技術(shù)應(yīng)用過程中需權(quán)衡碳氫化合物與一氧化碳含量升高帶來的負面影響，并保證鍋爐燃燒效率不受影響。

（2）空氣分級燃燒。為更好實現(xiàn)含氮類有機廢氣的焚燒治理，可采用空氣分級燃燒方法，由于基于兩個階段不同的空氣量控制，即可有效治理含氮類有機廢氣。第一階段，需供給 70~75%的總?cè)紵諝饬浚源藵M足缺氧富燃料燃燒條件，燃燒溫度與燃燒速度降低、燃燒過程延遲可由此實現(xiàn)，NOx 生成可得到一定程度控制。第二階段，完全送入剩余空氣，低過量空氣燃燒存在的不足可基于全部燃燒得到有效彌補，通過有效控制燃燒過程并針對性改進鍋爐，即可更好滿足含氮類有機廢氣的焚燒治理需要。

（3）燃料分級燃燒。對于燃燒過程中產(chǎn)生的 CnHm、C、H2、CO、CHi、NO，可通過還原反應(yīng)生成水、一氧化碳、二氧化碳、氮氣，由此焚燒治理技術(shù)的應(yīng)用可針對性互粉含氮類有機廢氣，構(gòu)建三級燃燒區(qū)，燃料分級燃燒可由此較好服務(wù)于含氮類有機廢氣治理。第一級燃燒區(qū)、第二級燃燒區(qū)分別送入 80~85%、15~20%的燃料，第一級燃燒區(qū)生成的NOx會被送入第二級，并被還原為氮分子，第三級燃燒區(qū)則由 “火上風”噴口形成，未完全燃燒產(chǎn)物可由此實現(xiàn)完全燃燒，充分燃燒的含氮類有機廢氣自然可有效降低廢氣帶來的環(huán)境污染。

其他技術(shù)

除分級燃燒技術(shù)外，專用燃燒器、層燃爐、廢氣再循環(huán)也能夠較好服務(wù)于含氮類有機廢氣的焚燒治理，具體治理路徑如下：

（1）廢氣再循環(huán)。通過直接向鍋爐中送入一部分含氮類有機廢氣，即可有效降低氧氣濃度與燃燒溫度，NOx 排放也能夠得到有效抑制。結(jié)合相關(guān)實踐可以發(fā)現(xiàn)，廢氣再循環(huán)的效率增大可有效降低 NOx 減排效果，但這需要得到煙道、循環(huán)風機等硬件的支持，必要時單獨配置鍋爐并結(jié)合其他減排技術(shù)也能夠更好實現(xiàn) 含氮類有機廢氣治理，減少氮氧化物和揮發(fā)性有機物的排放。

（2）專用燃燒器。所謂專用燃燒器，指的是能夠較好服務(wù)于焚燒治理的低含氮類有機廢氣燃燒器，氮氧化物和揮發(fā)性有機物的排放可得到有效控制。著火階段屬于 NOx 的主要生成階段，因此可基于針對性設(shè)計改變空氣與含氮有機廢氣的比例，以此實現(xiàn)燃料分級、空氣分級、廢氣再循環(huán)，即可有效提升焚燒治理有效性。結(jié)合實際調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，各類低 NOx 燃燒器早已在我國各類企業(yè)中實現(xiàn)廣泛應(yīng)用并取得喜人成果，因此相關(guān)企業(yè)可基于針對性的技術(shù)、設(shè)備更新提升焚燒治理有效性。

（3）層燃爐。鏈條爐屬于我國應(yīng)用最為廣泛的層燃爐，這一鍋爐可實現(xiàn)類似于分級燃燒的燃燒過程，相較于傳統(tǒng)的煤粉爐，其在 NOx 減排層面具備的優(yōu)勢必須得到重視，尾氣中的碳氮化合物含量可得到有效控制。層燃爐可實現(xiàn)層狀燃燒，除鏈條爐外，拋煤爐、往復推動排爐、振動排爐同樣屬于典型的層燃爐，這類層燃爐在含氮類有機廢氣的焚燒治理中所發(fā)揮的針對性作用同樣不應(yīng)被忽視。

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