CO尾气处理装置
CO尾气处理装置（专指一氧化碳）通常根据尾气中CO浓度、流量、是否含其它可燃或腐蚀性组分，以及现场空间、能耗要求等差异，可分为“燃烧类、催化氧化类、吸附-变压解吸类、等离子-光催化类”四大技术路线。
1、燃烧式（直燃/蓄热/催化燃烧）
原理
CO + ½O₂ → CO₂ ΔH = –283 kJ·mol⁻¹把尾气预热到600~1000 ℃（直燃）或300~450 ℃（催化燃烧），在炉膛或催化剂床层内完成氧化放热，再经换热器回收热量。
• 典型装置
① 直燃式热氧化炉（TO）
– 结构简单，可兼烧其它有机废气；
– 需补天然气或柴油，运行费用高。
① 直燃式热氧化炉（TO）
– 结构简单，可兼烧其它有机废气；
– 需补天然气或柴油，运行费用高。
② 蓄热式热氧化炉（RTO）
– 陶瓷蓄热体交替切换，热回收率>95%；
– 适合≥1000 Nm³/h、CO浓度>1000 ppm的连续排放。
– 陶瓷蓄热体交替切换，热回收率>95%；
– 适合≥1000 Nm³/h、CO浓度>1000 ppm的连续排放。
③ 催化氧化炉（CO炉/催化燃烧炉）
– 催化剂：Pt-Pd/Al₂O₃蜂窝或颗粒；
– 起燃温度200~300 ℃，能耗低，但需避免硫、硅、卤素中毒
。
– 催化剂：Pt-Pd/Al₂O₃蜂窝或颗粒；
– 起燃温度200~300 ℃，能耗低，但需避免硫、硅、卤素中毒
• 适用场景
锂电池电极烘干、涂布机尾气、化工储罐呼吸气、汽车下线检测线等。
锂电池电极烘干、涂布机尾气、化工储罐呼吸气、汽车下线检测线等。
2. 变压吸附-富集回用（PSA/VPSA）
• 原理
利用CO与N₂、H₂等在沸石或碳分子筛上的吸附速率差异，在0.3~1.0 MPa下先吸附CO，再降压或抽真空解吸，可获得>95 % CO，返回工艺或制成商品气。
• 装置要点
– 需前级除水、除颗粒物；
– 适合CO浓度>5 %、流量<2000 Nm³/h、有回用价值的场景，如煤气化、转炉气。
– 需前级除水、除颗粒物；
– 适合CO浓度>5 %、流量<2000 Nm³/h、有回用价值的场景，如煤气化、转炉气。
3. 等离子体-光催化协同（低温氧化）
• 原理
低温等离子体产生O·、OH·等活性自由基，将CO快速氧化；后端可串TiO₂光催化段，进一步降低残余CO和臭氧。
• 特点
– 常温起反应，体积小；
– 防爆型已用于矿井防爆柴油车尾气
，但能耗偏高（0.5~1 kWh·g⁻¹ CO）。
– 常温起反应，体积小；
– 防爆型已用于矿井防爆柴油车尾气
4. 实验室简易方案
• 燃烧球胆法
用气球/气袋收集含CO尾气，点燃后生成CO₂，再用Ca(OH)₂悬浊液吸收确认无CO残留。仅适用于间歇、小流量实验
5. 选型与配置速查表
| 工况 | CO浓度 | 流量 | 首选方案 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| 连续、>1000 ppm | 中~高 | >1000 Nm³/h | RTO或催化燃烧 | 余热可回用 |
| 间歇、<1000 ppm | 低 | <500 Nm³/h | 催化氧化炉 | 一次投资低 |
| 高纯回收 | >5 % | <2000 Nm³/h | PSA装置 | 回收率>90 % |
| 井下车辆 | 低 | 几十Nm³/h | 等离子+DOC |
防爆认证
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6. 设计注意要点
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防爆——CO爆炸极限12.5~74 %；任何高温装置需加LEL检测仪+新风稀释或氮气惰化。
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催化剂保护——硫、磷、硅、粉尘均会中毒；前端需加洗涤或过滤。
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余热回收——RTO/TO建议配余热锅炉或导热油换热器，回收蒸汽/热水。
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在线监测——出口装NDIR红外CO分析仪，与燃烧器、风机联锁，超标自动补燃或停机。
一句话总结
“浓度高先回收，浓度低就烧掉；连续排放用RTO，小股尾气用催化；井下车辆要防爆，实验室里可点火。”
根据CO浓度、流量、回收价值及安全等级，在燃烧式、催化氧化、变压吸附、等离子体四类装置中快速选型即可。
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