燃烧法在工业锅炉中的应用及其优势

燃烧法只适用于净化可燃有害组分浓度较高的废气，或者是用于净化有害组分燃烧热值较高的废气。由于有机气态污染物燃烧氧化的最终产物是CO2和H2O，因而使用这种方法不能回收有用的物质，但由于燃烧时放出大量的热，使排气的温度很高，所以可以回收热量。目前，在实际中使用的燃烧净化方法有直接燃烧、热力燃烧和催化燃烧。直接燃烧法虽然运行费用较低，但由于燃烧温度高，容易在燃烧过程中发生爆炸，并且浪费热能产生二次污染，因此目前较少采用；热力燃烧法通过热交换器回收了热能，降低了燃烧温度，但当VOCS浓度较低时，需加入辅助燃料，以维持正常的燃烧温度，从而增大了运行费用；催化燃烧法由于燃烧温度显著降低，从而降低了燃烧费用，但由于催化剂容易中毒，因此对进气成分要求极为严格，不得含有重金属、尘粒等易引起催化剂中毒的物质，同时催化剂成本高，使得该方法处理费用较高。

（1）含烃类废气的直接燃烧

烃类物质大都不易溶于水，但在高温下易氧化燃烧，完全氧化时生成CO2和H2O。含烃类废气主要来源于炼油厂和石油化工厂。以前是将排放的可燃气体汇集到火炬烟囱燃烧处理，因而又称火炬燃烧。火炬燃烧虽然是炼油和石油化工生产中的一个安全措施，但是也造成了能源的巨大浪费。近年来，国内外大力开展火炬气的综合利用工作，较大型的石油化工企业先后建设了多套火炬综合利用工程。

在喷漆或烘漆作业中，常有大量的溶剂，如苯、甲苯、二甲苯等挥发出来，污染环境，损害工人身体健康。这些蒸气浓度较高时，可以采用直接燃烧法处理。图4-12是直接燃烧法净化烘漆废气的流程。燃烧炉设在大型烘箱内，含有机溶剂的蒸气被风机从烘箱顶部抽出后，送入燃烧炉在800℃下燃烧。燃烧气体与烘箱内气体通过热交换器换热后排空。该法净化效率可达99.8%。

图4-12　直接燃烧法净化烘漆废气的流程

1—风机；2—燃烧炉；3—瓷环；4—烘箱壁

（2）有机废气的催化燃烧(www.xing528.com)

催化燃烧实际上为完全的催化氧化，即在催化剂作用下，使废气中的有害可燃组分完全氧化为CO2和H2O。由于绝大部分有机物均具有可燃烧性，因此催化燃烧法已成为净化含碳氢化合物废气的有效手段之一。

催化燃烧法已成功地应用于印刷、绝缘材料、漆包线、炼焦、化工等多种行业中净化有机废气。特别是在漆包线、绝缘材料、印刷等生产过程中排出的烘干废气，因废气温度和有机物浓度较高，对燃烧反应及热量回收有利，具有较好的经济效益，因此应用广泛。

针对排放废气的不同情况，可以采用不同形式的催化燃烧工艺，但无论采用何种工艺流程，都具有如下特点。

①进入催化燃烧炉的气体首先要经过预处理，除去粉尘、液滴及有害成分，避免催化床层的堵塞和催化剂的中毒。

②进入催化床层的气体温度必须达到起燃温度反应才能进行，因此对低于起燃温度的气体必须进行预热。预热的方式可以采用电加热也可以采用烟道气加热，目前应用较多的是电加热方式。

③催化燃烧放出大量的热，必须进行回收利用。

④若处理的气量较大，一般采用分建式流程，即将预热器、换热器、反应器等分别设立；若处理的气量较小，一般采用组合式流程，即将预热、换热、反应等部分组合安装在同一设备中，即所谓的催化燃烧炉。