环保新质生产力 | 含氯VOCs蓄热燃烧-催化关键技术

　　生态环保产业作为支撑生态文明建设和各行各业高质量发展的关键力量，正面临着转型升级的迫切需求。环保新质生产力，正成为推动产业向前发展的核心动力。本栏目将聚焦生态环保产业的新技术、新装备、新材料、新模式，深入宣传推广生态环境科技创新成果，及时发布环境技术进步奖项，全面介绍行业内的实用技术装备和示范工程，引导行业持续创新，加快人工智能、新材料、生物技术等高科技的融合赋能，为经济社会全面绿色转型贡献力量。
 

　　生态环境保护实用技术
 

　　2024-J-25
 

　　含氯VOCs蓄热燃烧-催化关键技术
 

　　申报单位
 

　　南京大学环境规划设计研究院集团股份公司、南大恩洁优环境技术(江苏)股份公司
 

　　推荐单位
 

　　江苏省环境保护产业协会
 

　　适用范围
 

　　适用于医药、农药、电子半导体、化工、涂装等行业含氯VOCs废气净化。
 

　　工艺路线
 

　　含氯VOCs废气首先经过预处理段，去除粉尘等杂质，浓度监测数值正常时，进入蓄热燃烧催化装置进行深度处理。含氯VOCs先进入燃烧室，在不低于850°C高温下被分解为CO2、H2O和HCl，燃烧室的高温气体进入蓄热急冷室将热量迅速传递给蓄热体，在此过程中，随着温度的降低，不可避免进入二噁英异相催化生成温区，形成二噁英次生污染物。随后，尾气进入催化室，低浓度二噁英在合适温区接触到高性能催化剂后被催化分解。催化后的尾气中含有高温盐酸雾，经过急冷和碱洗净化后通过排气筒排出。
 

　　技术特点
 

　　1.多污染物协同净化。首次实现了在单一装备内通过热力氧化和催化还原耦合工艺深度净化含氯VOCs及二噁英，系统研究了固相法制备二噁英催化剂，探明了在常规蓄热式燃烧装置内置催化室的RTOC成套装备工艺，RTOC装备对波动性含氯VOCs的综合净化效率达到99%以上，尾端二噁英近零排放。
 

　　2.系统装备本质安全。开发了成套装备全流程安全控制系统，主要包括“进气安全监控技术”与“腐蚀安全防控技术”，进气安全监控技术以废气源燃爆风险预警仪为核心，精准预测废气燃爆风险；腐蚀安全防控技术以隔热凝胶和耐高温抗腐蚀复合涂层为核心，避免了降温结露导致的氯离子腐蚀引起的装备结构安全风险。
 

　　3.污染去除高效节能。研发了全过程节能降耗技术体系，主要包括“源强调控技术”与“智慧运行技术”，源强调控技术包括无组织废气收集减风增浓技术和有组织废气收集削峰填谷技术；智慧运行技术包括“四段式”自适应节能技术和RTOC燃烧室均温技术，将RTOC原有“进气-排气-吹扫”流程改进为“进气-排气-吹扫-预备”，蓄热室数量自适应节能流程，通过智慧算法联动阀门切换实现RTOC装备燃烧室均温工作。
 

　　应用效果
 

　　1.能显著降低含氯VOCs的排放浓度。根据已应用项目现场数据来看，当废气的风量<40000 m3/h时，VOCs浓度为1000-5000 mg/m3(二氯甲烷等含氯VOCs浓度<2000 mg/m3)时，综合净化效率>99 %，排气筒VOCs排放浓度可控制在20 mg/m3以下，含氯VOCs排放浓度可控制在5 mg/m3以下，均远低于江苏省地方标准《制药工业大气污染物排放标准》(DB 32/4042-2021)对二氯甲烷、非甲烷总烃排放浓度分别为20 mg/m3和60 mg/m3的限值要求。
 

　　2.有效遏制二噁英次生污染。经第三方专业机构检测，二噁英出口浓度为0.011 ng-TEQ/m3，远低于《制药工业大气污染物排放标准》(GB 37823-2019)等常见行业标准中对二噁英外排浓度0.1 ng-TEQ/m3的限值规定。
 

　　3.节能效果显著。平均热回收效率≥95%，运行能耗低，符合《蓄热燃烧法工业有机废气治理工程技术规范》(HJ 1093-2020)的规定。
 

　　应用案例
 

　　案例名称：扬子江药业集团江苏海慈生物药业有限公司含氯VOCs废气治理项目
 

　　案例简介：项目涉及8个车间生产过程中的真空泵尾气、反应釜放空尾气、离心机母液槽加盖收集尾气等高浓有机废气，废气种类为二氯甲烷等含氯VOCs，废气设计风量为30000m3/h。本项目由南京大学环境规划设计研究院集团股份公司承担整体设计工作，南大恩洁优环境技术(江苏)股份公司负责主体设备设计、加工、安装及调试运行工作，项目运行时间为2024年1月至今。
 

　　达到标准或性能的要求：装备出口排放浓度可达到国内相关标准对于含氯VOCs及其燃烧副产物二噁英及HCl的排放限制要求(按照行业/地方标准的严格值计)，具体如下：
 

　　应用效果：本技术净化效率高，进口NMHC浓度为787mg/m3，含氯VOCs综合净化效率可达99.3%；二氯甲烷及二噁英排放浓度为1.8 mg/m3及0.016 ng-TEQ/m3，远低于排放限值20 mg/m3及0.1 ng-TEQ/m3，其他指标均符合江苏省《制药工业大气污染物排放标准》(DB 32/4042-2021)以及其他行业标准和国家标准等各项标准要求。
 

　　废气治理设施长期稳定运行，设备自动化运行程度高，成功实现减污降碳协同增效，促进了企业绿色发展。
 

　　技术优势：该工程为含氯VOCs废气处理项目，生产工况波动大，废气组分复杂，采用常规RTO存在次生二噁英超标、安全风险高、运行能耗高及设备易腐蚀等痛点问题。该含氯VOCs蓄热燃烧-催化(RTOC)处理系统基于高性能二噁英催化剂，首次实现在单一装备内通过热力氧化和催化降解耦合工艺深度净化含氯VOCs及二噁英，系统稳定低耗运行，解决了常规RTO无法处理含氯VOCs的技术难题。
 

　　申报单位联系信息
 

　　单位名称：南京大学环境规划设计研究院集团股份公司
 

　　单位地址：江苏省南京市鼓楼区金银街16号南京大学科学楼
 

　　联系人：张纪文
 

　　原标题：环保新质生产力|含氯VOCs蓄热燃烧-催化关键技术