[发明专利]含氯有机废气催化燃烧处理方法

说明书

本发明公开了一种含氯有机废气催化燃烧处理方法，解决了含氯有机废气催化燃烧处理存在的氧化不完全、催化剂中毒和生成高毒性副产物、成本高等问题。本发明将含氯有机废气经处理后引入活性炭吸附床进行吸附，吸附饱和后切换活性炭吸附床；空气经加热器加热后送入饱和的活性炭吸附床对其进行脱附处理，经脱附处理后引出的气体升温后通入到催化燃烧反应器中进行催化燃烧反应；其中，催化燃烧反应器填充有催化剂A、阻隔介质和催化剂B；所述催化剂A为催化燃烧含氯VOCs催化剂；所述催化剂B为HCl氧化催化剂。本发明方法简单、转化率和Clsubgt;2/subgt;选择性高、设备投资和运行成本低、催化剂和设备使用寿命长、可回收副产物。

技术领域

本发明涉及一种有机废气处理方法，具体说是一种含氯有机废气催化燃烧处理方法。

背景技术

近年来，挥发性有机物已经成为大气污染的主要来源之一。在挥发性有机物中，含氯挥发性有机物具有毒性高、处理难度大等特点，成为治理的难点。含氯挥发性有机物是一类重要的化工原料，广泛存在于石油化工、精细化工等工业生产中。同时，垃圾焚烧等过程也会产生大量的含氯有机废气，危及人类健康和生态环境。

对于含氯有机废气的治理，当前采用的主要治理技术包括吸附法、燃烧法、催化燃烧法和生物降解法等技术。吸附法适合组分单一、浓度较高的有机废气，可以回收利用。对于组分复杂，回收价值不大的有机废气，吸附剂吸附饱和后成为危废，加重了处理难度。蓄热燃烧法处理效果好，但是投资较高、运行成本也较高。生物降解法处理成本低，但是适应性较差，菌种对环境要求较高，不耐工况变化冲击。与其他技术相比，催化燃烧法具有处理温度低，能耗低，适用性高、无二次污染等优点，在处理含氯挥发性有机物领域具有广阔的应用前景。

催化剂是催化燃烧含氯有机废气的核心，当前应用和研究较多的主要有贵金属类催化剂、复合氧化物类催化剂和钙钛矿类催化剂。贵金属催化剂多以Pt、Pd为活性组分，反应活性高，但是降解产生的HCl等容易形成贵金属氯化物，导致催化剂中毒，另一方面，贵金属价格昂贵，也限制了其应用。提高贵金属催化剂的抗氯中毒能力和降低催化剂中贵金属的负载量，成为贵金属催化剂的研究重点。朱连利等(石油化工,2010,39(4):449-453)的研究表明，添加少量的非贵金属助剂，可以显著提高Pt-Pd双贵金属催化剂的抗卤素中毒能力，但是该催化剂贵金属含量较高，成本并未明显降低。贵金属Ru价格相比Pt、Pd较低，且具有更强的抗卤素中毒能力。CN105126834A公开了一种由粉末式催化剂成型而得的贵金属钌催化燃烧PTA尾气的催化剂，载体为ZrO₂、Al₂O₃、SiO₂或ZnO修饰的金红石相TiO₂。该催化剂反应温度低，催化活性高，但是钌的负载量较高，催化剂成本高，难以大规模推广应用。针对含氯有机废气开发的复合氧化物类催化剂和钙钛矿类催化剂活性可以接近贵金属催化剂的水平，催化剂成本较低，但是寿命较短，综合使用成本也较高，工业应用较少。专利CN103894200A公布了一种Fe、Ni、Cr、Bi或Mn掺杂四氧化三钴的催化剂，该催化剂可高效催化燃烧氯代芳烃，但是强度较低，仅适用较低空速废气处理。

含氯VOCs的催化氧化机理一般为C-Cl、C-H键断裂和含C副产物的深度氧化，即脱氯、初步氧化和深度氧化。现有的催化剂一般为一段式催化剂，具有脱氯和氧化的功能，在长期运行中，存在氧化不完全、催化剂中毒和生成高毒性副产物的问题。现有的催化燃烧法，燃烧产生的HCl多采用碱液法吸收。一方面，HCl对管道具有腐蚀性，另一方面，碱液吸收法消耗碱液，增加了处理成本。

发明内容

本发明的目是的为了解决上述技术问题，提供一种方法简单、处理效率好、含氯有机废气转化率高、设备投资和运行成本低、催化剂和设备使用寿命长、无废气、废水排放，可回收副产物、可连续化操作、效率高、能耗低、运行成本低。