化工廠(chǎng)廢氣處理 催化凈化法

化工行業(yè)廢氣

醫藥行業(yè)門(mén)類(lèi)繁多、工藝復雜、產(chǎn)品多樣，也因此醫藥行業(yè)產(chǎn)生的有機廢氣種類(lèi)多、大多都有刺激性或腐蝕性。如低沸點(diǎn)的酮、醛、易聚合的不飽和烴等，大量易燃、易爆氣體如不采取適當措施，容易引起火災、爆炸事故，危害極大。如二氧化硫、氮氧化物、氟化氫等氣體都有刺激性或腐蝕性，尤其以二氧化硫排放量大，二氧化硫氣體直接損害人體健康，腐蝕金屬、建筑物和雕塑的表面，還易氧化成硫酸鹽降落到地面，污染土壤、森林、河流、湖泊。

我們根據廢氣成分和自身工程經(jīng)驗，結合企業(yè)生產(chǎn)工藝，配置綜合處理方法，同時(shí)縮短設備供應鏈，大限度為降低成本，讓享用我們先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)體驗節能、回用以及低成本帶來(lái)的效益。

催化凈化法

催化法凈化氣態(tài)污染物是利用催化劑的催化作用，使廢氣中的有害組分發(fā)生化學(xué)反應并 轉化為無(wú)害物或易于去除物質(zhì)的一種方法。

（1）催化劑 在進(jìn)行化學(xué)反應時(shí)，向反應系統中加入數量很少的某些物質(zhì)，可使反應進(jìn) 行的速率明顯加快，而在反應終了時(shí)，這些物質(zhì)的量及性質(zhì)幾乎不發(fā)生變化，加入的這些物 質(zhì)被稱(chēng)為催化劑。

催化劑一般是由多種物質(zhì)組成的復雜體系，按各物質(zhì)所起作用的不同主要分為：①活性 組分，是催化劑能加速反應的關(guān)鍵組分；②載體，是分散、負載活性組分的支撐物；③助催 化劑，是改善催化劑活性及熱穩定等性能的添加物。

催化劑在使用中除具有加快反應速度的作用（催化活性）外，還對反應具有特殊的選擇 ，性，即一種催化劑只對某一特定反應具有明顯的加速作用。催化劑的活性與選擇性是衡量催 化劑性能好壞的主要的指標。

催化劑必須在適宜的操作條件下使用。特別是反應溫度的變化對催化劑的使用壽命有著(zhù) 明顯的影響，各種催化劑都有各自的使用溫度范圍（活性溫度范圍），在此溫度范圍內，催 化劑對反應具有明顯的加速作用；溫度過(guò)高，會(huì )使催化劑燒毀而導致活性的喪失。此外，使 用時(shí)間的延長(cháng)、操作條件控制不當、某些對催化劑具有毒害作用的物質(zhì)的存在，都會(huì )導致催 化劑活性的降低乃至使活性*喪失。

(2)催化作用及催化凈化催化劑對化學(xué)反應的影響叫做催化作用，催化劑對化學(xué)反應 的活性和選擇性都是催化作用的表現。

2.催化反應流程

目前在氣態(tài)污染物治理中，應用較多的催化反應類(lèi)型有：

催化氧化反應 此法是在催化劑的作用下，利用氧化劑(如空氣中的氧)將廢氣中 的有害物氧化為易回收、易去除的物質(zhì)。如用催化氧化法將廢氣中的SO2氧化為S03,進(jìn) 而制成硫酸。

催化還原反應 該法是在催化劑的作用下，利用還原劑將廢氣中的有害物還原為無(wú) 害物或易去除物質(zhì)。如用催化還原法將廢氣中的NO/還原為N₂和水。

催化燃燒反應 催化燃燒實(shí)際上是*的催化氧化，即在氧化催化劑的作用下，將 廢氣中的可燃組分或可高溫分解組分*氧化成為CO2和H₂O,使氣體得到凈化。

由于每種催化劑都有各自的活性溫度范圍，因此必須要使被處理廢氣達到一定的溫度才 能進(jìn)行正常的反應；由于上述反應一般均為放熱反應，對反應后的高溫氣體應該進(jìn)行熱量回 收；又由于催化劑本身對灰塵和毒物敏感，故對進(jìn)氣要求有預處理。因此，在催化反應流程 中一般應包括有預處理、預熱、反應、熱回收等部分，但可根據不同的條件和要求，進(jìn)行不 同的配置。催化燃燒流程見(jiàn)圖3-20。圖3-20(a)為無(wú)熱量回收的一般形式，應用于處理氣 量較小的情況；圖3-20(b)為有回收熱量預熱反應進(jìn)氣的流程形式，應用較為普遍；圖3- 20(c)和圖3-20(d)為進(jìn)一步將熱量回收利用的流程形式，應用于處理氣量大或放熱量多的 場(chǎng)合。

3.催化反應設備

在催化凈化工程中，常用的設備為固定床催化反應器，按其結構形式分，基本上有以 下三類(lèi)。

（1）管式反應器 該種反應器結構形式見(jiàn)圖3-21所示，有多管式與列管式之分。在多 管式反應器中，催化劑裝填在管內，換熱流體在管間流動(dòng)；列管式的催化劑裝在管間，換熱 流體則在管內流動(dòng)。列管式反應器由于催化劑裝卸不便而很少應用。

(2)擱板式反應器 擱板式反應器的結構形式見(jiàn)圖3-22.擱板式反應器屬于絕熱式反 應器，反應床層與外界環(huán)境基本上無(wú)熱量交換。多段式反應器就是在催化劑層之間設置換熱 裝置，以利于反應熱的移出。

(3)徑向反應器 前面兩種類(lèi)型的反應器，反應氣流均沿設 備軸向流動(dòng)。而在徑向反應器中，反應氣流是沿設備的徑向流動(dòng)， 氣流流程短，因而阻力降小，動(dòng)力消耗少，且可采用較細的催化 劑顆粒，但它也屬于絕熱反應器，對熱效應大的反應不適用。徑向固定床反應器結構

4.催化凈化法特點(diǎn)

催化方法凈化效率較高，凈化效率受廢氣中污染物濃度影響 較??；在治理廢氣過(guò)程中，無(wú)需將污染物與主氣流分離，可直接 將主氣流中的有害物轉化為無(wú)害物，避免了二次污染。但所需催 化劑一般價(jià)格較貴，需專(zhuān)門(mén)制備。催化劑本身易被污染，因此對 進(jìn)氣品質(zhì)要求高；此外，廢氣中的有害物質(zhì)很難作為有用物質(zhì)進(jìn) 行回收；不適于間歇排氣的治理過(guò)程等也限制了它的應用。