[发明专利]一种用于VOCs废气治理的催化氧化系统和方法

说明书

本发明公开一种用于VOCs废气治理的催化氧化系统和方法，属于VOCs废气的净化领域。本发明实施例通过在反应器上设置汽包，使反应器形成为带内取热系统的恒温反应器，该内取热系统能够通过控制汽包内的压力，使反应器内的温度稳定在一定范围内，避免过高的温度使反应器里催化剂的结构破坏而造成催化效率降低甚至失效的问题，消除飞温影响，延长催化剂的使用寿命，从而实现在稳定状态下治理VOCs废气。

技术领域

本发明涉及VOCs废气的净化领域，特别涉及一种用于VOCs废气治理的催化氧化系统和方法。

背景技术

VOCs(Volatile Organic Compounds)废气是指含有挥发性有机化合物的废气，此类废气不仅会导致区域空气质量下降，而且其中的某些成分会刺激人体的呼吸道系统、血液系统和神经系统，长期接触这类废气会对人体健康造成严重威胁。因此需要对上述含VOCs废气进行处理。

目前，多采用非蓄热式催化氧化法处理含VOCs废气，具体流程为：首先，预处理后的废气与催化氧化后的高温净化气在换热器内换热，然后，被加热废气进入电加热器进行进一步加热至催化反应温度，最后，废气进入到反应器在催化剂的作用下将废气中的VOCs分解并产生热量，处理后的废气进入换热器与进口废气换热后由排气筒高点排放。该工艺流程的反应器大部分采用为固定床反应器，在实际生产中，由于处理的废气中VOCs浓度波动较大，造成催化剂床层的温度波动较大，甚至产生飞温，而且由于废气在反应器中的分布不均匀现象也会造成催化剂床层的局部飞温，过高的温度会使得催化剂的结构破坏，催化效率降低甚至失效。

现有技术中，通过安装在反应器的热电偶进行温度联锁控制，来解决上述问题，即当温度达到限值后关闭废气管线，通入空气冷却，以达到冷却催化剂床层的目的，但此方法动作时间长，容易造成催化剂床层的进一步飞温，而且废气处理暂时中断，不能在稳定状态下处理废气。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供一种能够在稳定状态下治理VOCs废气的催化氧化系统和方法。

具体而言，包括以下的技术方案：

一种用于VOCs废气治理的催化氧化系统，所述系统包括：用于加热待处理废气的电加热器；与所述电加热器连通的、用于进行催化氧化反应的反应器；以及与所述反应器连通的、用于排出反应后废气的排气筒；

所述反应器上设置有与所述反应器连通的汽包；所述汽包上设置有压控阀，所述汽包可借助所述压控阀，通过控制所述汽包内的压力来调节所述反应器内的温度。

进一步地，所述系统还包括：分别与所述排气筒、所述反应器和所述电加热器连通的换热器，所述换热器用于使所述待处理废气和所述反应后废气进行换热。

优选地，所述反应器包括反应器壳程和反应器管程；所述反应器壳程与所述换热器连通，所述反应器管程与所述汽包连通。

进一步地，所述汽包上设置有用于向所述汽包通入除盐除氧水的补水线。

优选地，所述换热器为间隔式换热。

优选地，所述换热器为热管式换热器、板式换热器或拢流子换热器中的任意一种。

优选地，所述电加热器为风道式电加热器。

优选地，用于进行所述催化氧化反应的催化剂为贵金属催化剂、金属氧化物催化剂或稀土复合氧化物催化剂中的任意一种或多种的组合。

优选地，所述汽包可通过控制所述汽包内的压力来调节所述反应器内的温度在250-450℃之间。

一种用于VOCs废气治理的催化氧化方法，包括以下步骤：

将待处理废气通入电加热器进行加热，得到加热后的废气；