含氮類有機廢氣的焚燒治理方法
發布時間：
2020-08-25
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工業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、水等產物，催化劑在催化燃燒法中發揮著關鍵性作用。催化燃燒法在應用中存在初期人力資源成本和資金消耗較高、設備運行期間費用較低的特點，但該技術應用過程中必須針對性選用防爆措施，并同時關注可能引發的二次污染問題；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、會產生大量有機廢氣等不足。隨著蓄熱式熱力焚燒技術的出現，熱力焚燒法存在的不足得到有效彌補， 因此該技術也能夠較好服 務于工業有機廢氣焚燒治理。
分級燃燒技術
為更好實現含氮類有機廢氣的焚燒治理， 分級燃燒技術的 應用必須得到重視，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， 具體技術應用如下：
（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15~20%的 NOx 減排，但如果氧氣濃度過低， 則很容易引發 NOx 減濃度急劇上升問題， 最終引發化學不完全燃燒損失。因此， 在分級燃燒技術的應用中，過量空氣系數的合理選擇極為關鍵。可采用低空氣過剩系數運行技術，以此實現鍋爐熱效率提升、NOx 減排，但該技術應用 過程中需權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%的總燃燒空氣量，以此滿足缺氧 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，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。對于燃燒過程中產生的 CnHm、C、H2、CO、CHi、NO， 可通過還原反應生成水、一氧化碳、二氧化碳、氮氣，由此焚燒治理技術的應用可針對性互粉含氮類有機廢氣，構建三級燃燒區，燃料分級燃燒可由此較好服務于含氮類有機廢氣治理。第一級燃燒區、第二級燃燒區分別送入 80~85%、15~20%的燃料， 第一級燃燒區生成的NOx會被送入第二級，并被還原為氮分子，第三級燃燒區則由 “火上風”噴口形成，未完全燃燒產物可由此實現完全燃燒，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境污染。
其他技術
除分級燃燒技術外，專用燃燒器、層燃爐、廢氣再循環也能夠較好服務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。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。結合相關實踐可以發現，廢氣再循環的效率增大可有效 降低 NOx 減排效果，但這需要得到煙道、循環風機等硬件的支 持，必要時單獨配置鍋爐并結合其他減排技術也能夠更好實現 含氮類有機廢氣治理， 減少氮氧化物和揮發性有機物的排放。
（2）專用燃燒器。所謂專用燃燒器，指的是能夠較好服務于焚燒 治理的低含氮類有機廢氣燃燒器，氮氧化物和揮發性有機物的 排放可得到有效控制。著火階段屬于 NOx 的主要生成階段，因 此可基于針對性設計改變空氣與含氮有機廢氣的比例，以此實 現燃料分級、空氣分級、廢氣再循環，即可有效提升焚燒治理有 效性。結合實際調研可以發現，各類低 NOx 燃燒器早已在我國 各類企業中實現廣泛應用并取得喜人成果，因此相關企業可基 于針對性的技術、設備更新提升焚燒治理有效性。
（3）層燃爐。鏈 條爐屬于我國應用最為廣泛的層燃爐，這一鍋爐可實現類似于 分級燃燒的燃燒過程，相較于傳統的煤粉爐，其在 NOx 減排層 面具備的優勢必須得到重視，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揮的針對性作用同樣不應被忽 視。
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