一种含氯挥发性有机物废气的净化处理方法及系统

摘要

本发明公开了一种含氯挥发性有机物废气的净化处理方法，包括以下步骤：(1)将催化剂预热；(2)室温下含氯挥发性有机物浓度为1000‑100000mg/Nm3的废气与空气的混合气进行绝热催化燃烧反应，得到高温尾气，反应后形成的部分高温尾气循环至高温风机入口，与混合气直接经过耐高温风机的抽吸混合，达到CVOCs的起始燃烧温度后，进入反应器内进行绝热催化燃烧反应；(3)其余部分高温尾气在石墨换热器中换热冷却后，经过气液分离器、碱洗后直接排空。本发明采用廉价的耐高温风机，对CVOCs废气催化燃烧产生的热量进行充分利用，使系统可以达到热量平衡，极大地降低了设备投资及运行成本。经过本发明所述的系统处理后的净化气，无需进一步的处理，可以直接达标排放。

权利要求

1.一种含氯挥发性有机物废气的净化处理方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)预热：采用热空气预热催化燃烧反应所需的催化剂；

(2)反应热循环利用：将含氯挥发性有机物的废气与空气混合后得到的低温原料气，通入经步骤(1)预热的催化剂，进行绝热催化燃烧反应，反应结束后得到高温尾气，将部分高温尾气作为高温循环气体与低温原料气在耐高温风机处混合，利用高温循环气体中携带的热量加热低温原料气，得到待反应混合废气，所述待反应混合废气的温度达到含氯挥发性有机物的起始燃烧温度；将所得的待反应混合废气进行绝热催化燃烧反应，得到高温尾气；

通过调整待反应混合废气中的有机物浓度，维持高温尾气的温度；通过调整循环回耐高温风机的高温循环气体量，维持待反应混合废气的温度；

(3)高温尾气处理：步骤(2)所得的高温尾气，除部分作为高温循环气体外，其余部分的高温尾气冷却后分离得到气体和液体，经气液分离后所得液体进入生化池净化，分离所得气体利用2～5wt％的氢氧化钠溶液进行碱洗，碱洗所得气体直接排空。

2.根据权利要求1所述的含氯挥发性有机物废气的净化处理方法，其特征在于，步骤(1)所述热空气温度为350～500℃；所述催化剂预热至200～250℃。

3.根据权利要求1所述的含氯挥发性有机物废气的净化处理方法，其特征在于，步骤(1)所述催化剂为以氧化铝、氧化硅、碳化硅、分子筛中的一种或两种为载体，以过渡金属氧化物氧化钛、氧化钒、氧化铬、氧化锰、氧化铁、氧化钴、氧化镍、氧化铜、氧化锌，氧化镧、氧化铈、氧化镨、氧化钕中的一种或两种氧化物为活性组分，活性组分的负载量为1～20％，催化剂粒径为20～80目，催化燃烧反应器中催化剂的装填量按气体在催化燃烧反应器中总空速为10～500m 3 /(kg cat ·h)计算。

4.根据权利要求3所述的含氯挥发性有机物废气的净化处理方法，其特征在于，所述分子筛选自稀土Y分子筛、Hβ分子筛、ZSM－5分子筛、MCM－41分子筛、MCM－42分子筛。

5.根据权利要求1所述的含氯挥发性有机物废气的净化处理方法，其特征在于步骤(2)中，所述含氯挥发性有机物的废气中，含氯挥发性有机物浓度为1000～100000mg/Nm3 ；含氯挥发性有机物废气的空速为5～50m3 /(kg cat ·h),空气总空速为1～100m3 /(kg cat ·h)，含氯挥发性有机物废气与空气的流量配比按照废气中含氯挥发性有机物的量与空气中氧气的催化氧化反应摩尔配比，含氯挥发性有机物废气与空气的流量比为0.1～10。

6.根据权利要求1所述的含氯挥发性有机物废气的净化处理方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的绝热催化燃烧反应压力为0.1～0.25MPa、反应温度为350～500℃；绝热催化燃烧反应得到的所述高温尾气的温度为350～500℃，其中的含氯挥发性有机物含量为5～

25mg/Nm 3 。

7.根据权利要求1所述的含氯挥发性有机物废气的净化处理方法，其特征在于，步骤(2)所述高温循环气体与催化燃烧反应器出口高温尾气比率维持在0.3～0.8，高温循环气体与低温原料气混合，将所得到的待反应混合废气中的有机物浓度稀释至6000～12000mg/Nm 3 ，待反应混合废气温度为200～250℃。

8.根据权利要求1所述的含氯挥发性有机物废气的净化处理方法，其特征在于，步骤(2)所述维持高温尾气的温度的具体操作为：当高温尾气的温度高于500℃时，增加空气通入量以降低待反应混合废气中含氯挥发性有机物的废气的浓度，使催化燃烧反应器入口处有机物浓度不超过12000mg/Nm 3 ，以降低高温尾气的温度；当高温尾气的温度低于350℃时，向催化燃烧反应器入口处通入液化石油气或减少空气通入量，以提高催化燃烧反应器入口处的有机物浓度，使催化燃烧反应器入口处有机物浓度不低于6000mg/Nm 3 ，提高高温尾气的温度。

9.根据权利要求1所述的含氯挥发性有机物废气的净化处理方法，其特征在于，步骤(2)所述维持待反应混合废气的温度的具体操作为：当待反应混合废气温度高于250℃时，调小循环回耐高温风机的高温尾气量，以降低待反应混合废气温度；当待反应混合废气温度低于200℃时，调大循环回耐高温风机的高温尾气量，以提高待反应混合废气温度。

10.根据权利要求1所述的含氯挥发性有机物废气的净化处理方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：

(1)预热：关闭第一控制阀(1)、第三控制阀(3)、第四控制阀(4)以及第五控制阀(5)，打开第二控制阀(2)、第六控制阀(20)、耐高温风机(6)、预热器(8)和第一温度控制器(9)；空气通过空气管路(18)和耐高温风机(6)进入预热器(8)中预热，热空气通过第四分支管路(21)进入催化燃烧反应器(7)中，通过第一温度控制器(9)检测催化燃烧反应器入口处的的热空气温度，并控制预热器(8)将空气预热至350-500℃，利用热空气携带的热量预热催化燃烧反应器(7)中催化燃烧反应所需的催化剂，使催化剂的温度达到200～250℃；

(2)反应热循环利用：催化燃烧反应器(7)内催化剂的温度达到200～250℃后，打开第二控制阀(2)，第三控制阀(3)，第四控制阀(4)，第五控制阀(5)，耐高温风机(6)，第一温度控制器(9)及第二温度控制器(10)，关闭预热器(8)及第六控制阀(20)，含氯挥发性有机物的废气通过CVOCs废气管路(17)，空气通过空气管路(18)进入耐高温风机(6)混合后，得到低温原料气；所述低温原料气通过第三分支管路(16)进入催化燃烧反应器(7)中，与经步骤(1)预热的催化剂进行绝热催化燃烧反应，反应结束后催化燃烧反应器(7)出口处得到的高温尾气；

当第二温度控制器(10)检测到高温尾气温度超过500℃时，通过第二温度控制器(10)调节增大第二控制阀(2)的开度，增加空气通入量，以降低低温原料气中含氯挥发性有机物的废气的浓度，使待反应混合废气中的有机物浓度不超过12000mg/Nm 3 ，降低高温尾气的温度；

当第二温度控制器(10)检测到高温尾气温度低于350℃时，通过第二温度控制器(10)调节减小第二控制阀(2)的开度，减少进入系统的空气量，或通过第二温度控制器(10)调节增大第一控制阀(1)的开度，通入液化石油气，增加进入系统的有机物量，以提高低温原料气中的有机物浓度，使待反应混合废气中的有机物浓度维持在6000mg/Nm 3 以上，提高高温尾气的温度；

绝热催化燃烧反应所得的部分高温尾气作为高温循环气体，通过第一温度控制器(9)调节第三控制阀(3)的开度，使高温循环气体通过第一分支管路(14)与低温原料气在耐高温风机(6)处混合，利用高温循环气体中携带的热量加热低温原料气，得到待反应混合废气；将所得的待反应混合废气通过第三分支管路(16)进入催化燃烧反应器(7)中进行绝热催化燃烧反应，得到高温尾气；

通过温度控制器(9)对耐高温风机(6)出口处待反应混合废气的温度检测，当待反应混合废气温度高于250℃时，调小第三控制阀(3)的开度，调小循环回耐高温风机的高温尾气量，以降低待反应混合废气温度；当待反应混合废气温度低于200℃时，调大第三控制阀(3)的开度，调大循环回耐高温风机的高温尾气量，以提高待反应混合废气温度；

(3)高温尾气处理：步骤(2)所得的高温尾气除了部分作为高温循环气体以外，其余部分的高温尾气通过第二分支管路(15)进入石墨换热器(11)，经石墨换热器(11)换热降温后，通过气液分离器(12)气液分离，气液分离得到的气体在碱洗釜(13)内碱洗去除氯化氢气体后直接放空，气液分离后得到的液体去生化池处理。

11.一种含氯挥发性有机物废气的净化处理系统，其特征在于，所述系统包括第一控制阀(1)，第二控制阀(2)，第三控制阀(3)，第四控制阀(4)，第五控制阀(5)，耐高温风机(6)，催化燃烧反应器(7)，预热器(8)，第一温度控制器(9)，第二温度控制器(10)，石墨换热器(11)，气液分离器(12)，碱洗釜(13)，第一分支管路(14)，第二分支管路(15)，第三分支管路(16)，CVOCs废气管路(17)，空气管路(18)，液化石油气管路(19)，第六控制阀(20)，第四分支管路(21)；

所述液化石油气管路(19)上设置第一控制阀(1)，空气管路(18)上设置第二控制阀(2)，第一分支管路(14)上设置第三控制阀(3)，CVOCs废气管路(17)上设置第五控制阀(5)；

所述耐高温风机(6)一端设置耐高温风机入口，另一端设置耐高温风机出口，催化燃烧反应器(7)一端设置催化燃烧反应器入口、另一端设置催化燃烧反应器出口，所述CVOCs废气管路(17)、空气管路(18)、液化石油气管路(19)、第一分支管路(14)的一端分别与耐高温风机入口相连；所述第三分支管路(16)、第四分支管路(21)的一端分别与耐高温风机出口连接；所述催化燃烧反应器入口设置第一温度控制器(9)，第三分支管路(16)、第四分支管路(21)的另一端分别通过第一温度控制器(9)与催化燃烧反应器入口连接，所述第三分支管路(16)上设置第四控制阀(4)；所述第四分支管路上延气流方向依次设置第六控制阀(20)及预热器(8)；

所述催化燃烧反应器出口设置第二温度控制器(10)，所述第一分支管路(14)、第二分支管路(15)的一端分别通过第二温度控制器(10)连接催化燃烧反应器出口，所述第一分支管路(14)的另一端连接耐高温风机入口；

所述石墨换热器(11)顶部设置石墨换热器气体入口、底部设置石墨换热器气体出口、侧壁下部设置冷却水进口、另一侧壁上部设置冷却水出口，所述第二分支管路(15)的另一端与石墨换热器气体入口相连；

所述气液分离器(12)顶部设置气液分离器气体入口，侧壁上部设置气液分离器气体出口，底部设置气液分离器液体出口，所述石墨换热器气体出口与气液分离器气体入口连接，所述气液分离器气体出口连接碱洗釜(13)，所述气液分离器液体出口连接生化池；

所述催化燃烧反应器(7)为绝热固定床催化燃烧反应器。

说明书

一种含氯挥发性有机物废气的净化处理方法及系统

技术领域

[0001] 本发明属于化工废气中含氯挥发性有机物废气的净化领域，具体涉及一种含氯挥发性有机物废气的净化处理方法及系统。

背景技术

[0002] 据统计超过60％的农药中含有氯或者在生产过程中使用了含氯中间体，在其生产过程中势必会产生大量成分复杂、处理难度大的含氯挥发性有机物(CVOCs)。CVOCs废气普遍采用焚烧法，利用高温(1000℃)使有机物分解成HCl、CO2、H2O等无机小分子物质，焚烧产生的热量可以回收用于供热或发电等。

[0003] 含有机分子的废气经过催化燃烧后，由于有机化合物中分子键断裂会释放出大量的热量，催化燃烧后的气体携带较多的热量，可以作为热源加以利用。专利CN206215024U、CN106247354A利用有机废气催化燃烧产生的热量，有机废气在换热器中间接加热后进入催化燃烧反应器中进行反应，将有机分子转变为二氧化碳和水后达标排放。专利CN206613318U将活性炭对有机废气中有机物的吸附/再生和有机废气的催化燃烧集成在一个系统中，将活性炭吸附后解吸产生的有机废气通入催化燃烧反应器中，在催化剂的作用下将有机分子转变为二氧化碳和水，催化燃烧释放出的热量经过间接换热用于活炭的解吸再生，解决了活性炭再生热量来源的问题，降低了设备运行成本。专利CN107435937A利用多级蓄热体将VOCs催化燃烧产生热量积蓄在蓄热体中，然后通过换热管将废气进行间接的多级升温和降温，以达到热量充分利用的目的。专利CN107327856A公开的一种催化燃烧供热系统中，采用催化燃烧释放出的热量通过带翅片的盘管换热管间接加热原料气，将加热后的原料气与一部分催化燃烧反应气混合后进入反应器中继续反应。

[0004] 专利CN106731562A利用蓄热氧化反应器处理高浓度含氯有机废气，蓄热氧化后得到的高温烟气除用于维持自身蓄热反应能量平衡外，其余部分热量用于斯特林发电机发电，排出的烟气送入碱液吸收塔除去烟气中的酸性气体，吸收废液送入电化学再生器再生碱液；该装置可以充分利用反应热，循环利用吸收液，达到降低能耗与物耗的目的；但该装置仅用于处理含氯有机物浓度为7000～15000mg/Nm3的废气，且蓄热氧化式反应器操作时也存在爆炸的风险。

[0005] 专利CN106731563A公开了一种含氯有机废气的处理方法及装置，并将其用于处理总烃浓度为2000-9000mg/Nm3的含氯苯有机废气；该方法将氯化氢催化氧化床层设置在蓄热床层之间，蓄热氧化床层对氯有机废气进行氧化处理，氧化产物进入催化床层进行氯化氢的催化氧化；然后在烟气脱硫塔中，利用钠碱法吸收处理反应器排出的废气；最后将废吸收液氧化塔用于将烟气脱硫塔中未被氧化的废吸收液进行深度氧化，从而使废吸收液能够达标排放。该方法不仅净化了尾气，而且使氧化效率显著提高。

[0006] 对于含氯挥发性有机物废气，采用催化燃烧法处理后，需要对反应器出口处的高温尾气中的热量进行回收再利用。由于此处的热量利用属于高温气体加热低温气体，气体与气体之间的传热能力通常都较差，因此，需要采用总传热系数较大的金属换热器，然而在高温尾气中除了反应生成的无害二氧化碳及水以外，还含有具有极强腐蚀性的氯化氢气体，因此，换热器的材质必须选用耐腐蚀的贵金属(如镍材)。当将反应器出口高温气体在贵金属材质的换热器中进行冷却时，尾气中的水汽一旦达到露点温度，这些氯化氢气体分子就会溶于水中形成强腐蚀性的浓盐酸，就会对金属换热器产生严重的腐蚀。而对于贵金属换热器，如镍材换热器，动辄上百万的设备投入，一旦被腐蚀，对于企业来说是一种极大的损失，会大幅增加设备投资成本。

发明内容

[0007] 为了解决设备投资成本较高，反应热量的利用效率低的问题，本发明在对含氯挥发性有机物废气催化燃烧后的高温尾气热量利用时，还采用了与镍材换热器相比投资极低的耐高温风机作为热量交换的场所，将高温尾气与低温原料气在耐高温风机中直接混合，使尾气的热量得到充分利用，同时将反应器出口气体温度与空气进口流量进行联锁操作，使反应器操作更加平稳。

[0008] 本发明所述的：

[0009] 低温原料气：为室温下含氯挥发性有机物的废气与空气混合后得到。

[0010] 高温尾气：为反应初始阶段通入的低温原料气和/或流程稳态运行阶段的待反应混合废气进行绝热催化燃烧反应所得到尾气，其中的含氯挥发性有机物含量为5～25mg/Nm3。

[0011] 高温循环气体：为高温尾气中的一部分，利用其携带的热量加热后续的通入的低温原料气。

[0012] 待反应混合废气：为高温循环气体与后续的通入的低温原料气混合后得到。

[0013] 本发明中所述的含氯挥发性有机物废气，是指废气中含有含氯有机物，而这些含氯有机物通常是指氯代芳烃和氯代脂肪烃，如一氯代苯、二氯代苯、三氯代苯、氯化苄、二氯化苄、三氯化苄、邻氯甲苯、对氯甲苯、间氯甲苯、邻氯一氯苄、对氯一氯苄、间氯一氯苄、邻氯二氯苄、对氯二氯苄、间氯二氯苄，邻氯苯甲醛、对氯苯甲醛、间氯苯甲醛、氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、氯乙烷、二氯乙烷、三氯乙烷、四氯乙烷、五氯乙烷。

[0014] 本发明具体技术方案如下：

[0015] 本发明的第一个目的是提供一种含氯挥发性有机物废气的净化处理方法，所述方法包括：

[0016] (1)预热：采用热空气预热催化燃烧反应所需的催化剂；

[0017] (2)反应热循环利用：本发明将废气与空气在进入催化燃烧反应器之前提前混合，可以在进入反应时达到催化燃烧起始反应温度，然后在反应器中直接进行有机物催化燃烧反应。将含氯挥发性有机物的废气与空气混合后得到的低温原料气，通入经步骤(1)预热的催化剂，进行绝热催化燃烧反应，反应结束后得到高温尾气；将绝热催化燃烧反应所得的部分高温尾气作为高温循环气体与后续通入的低温原料气混合，利用高温循环气体中携带的热量加热后续的通入的低温原料气，得到温度达到含氯挥发性有机物的起始燃烧温度的待反应混合废气；将所得的待反应混合废气继续在催化剂存在的条件下进行绝热催化燃烧反应，得到高温尾气；通过调整待反应混合废气中的有机物浓度，维持待反应混合废气绝热催化燃烧反应所得的高温尾气的温度；通过调整循环回耐高温风机的高温尾气量，维持待反应混合废气的温度；

[0018] (3)高温尾气处理：步骤(2)所得的高温尾气，除部分作为高温循环气体外，其余部分的高温尾气冷却后分离得到气体和液体，经气液分离后所得液体进入生化池净化，分离所得气体利用质量分数为2～5wt％的氢氧化钠溶液进行碱洗，碱洗所得气体直接排出。

[0019] 进一步的，步骤(1)所述热空气温度为350～500℃；所述催化燃烧反应所需的催化剂预热至200～250℃。

[0020] 进一步的，步骤(1)所述催化燃烧反应所需的催化剂为以氧化铝、氧化硅、碳化硅、分子筛、稀土Y分子筛、Hβ分子筛、ZSM－5分子筛、MCM－41分子筛、MCM－42分子筛中的一种或两种为载体，以过渡金属氧化物氧化钛、氧化钒、氧化铬、氧化锰、氧化铁、氧化钴、氧化镍、氧化铜、氧化锌，氧化镧、氧化铈、氧化镨、氧化钕中的一种或两种氧化物为活性组分，活性组分的负载量为1～20％，催化剂粒径为20～80目，反应器中催化剂的装填量按气体在催3
化燃烧反应器中总空速为10～500m/(kgcat·h)计算。

[0021] 进一步的，步骤(2)所述含氯挥发性有机物废气中，含氯挥发性有机物浓度为1000～100000mg/Nm3；

[0022] 所述低温原料气按在绝热催化燃烧反应器中的空速计量，其中含氯挥发性有机物3 3
废气的空速为5～50m/(kgcat·h)，空气总空速为1～100m/(kgcat·h)，含氯挥发性有机物废气与空气的摩尔流量配比按照废气中有机物的量与空气中氧气的催化氧化反应化学计量比进行计算，含氯挥发性有机物废气与空气的体积流量比为0.1～10；

[0023] 进一步的，步骤(2)所述的绝热催化燃烧反应压力为0.1～0.25MPa(绝对压力)、温度为350～500℃。绝热催化燃烧反应得到的所述高温尾气的温度为350～500℃，其中的含氯挥发性有机物含量为5～25mg/Nm3。

[0024] 进一步的，步骤(2)所述高温循环气体与催化燃烧反应器出口高温尾气比率维持在0.3～0.8，高温循环气体与后续的通入的低温原料气混合，将所得到的待反应混合废气中的有机物浓度稀释为6000～12000mg/Nm3，高温循环气体与后续的通入的低温原料气混合得到的待反应混合废气温度为200～250℃；

[0025] 进一步的，步骤(2)所述维持高温尾气的温度的具体操作为：

[0026] 当高温尾气的温度高于500℃时，增加空气通入量以降低待反应混合废气中含氯挥发性有机物的废气的浓度，使催化燃烧反应器入口处有机物浓度不超过12000mg/Nm3，以降低高温尾气的温度；

[0027] 当高温尾气的温度低于350℃时，向催化燃烧反应器入口处通入液化石油气或减少空气通入量，以提高催化燃烧反应器入口处的有机物浓度，使催化燃烧反应器入口处有机物浓度不低于6000mg/Nm3，提高高温尾气的温度。通入液化石油气或减少空气通入量的选择上：由于初始反应阶段空气与有机物废气按照催化反应配比混合，此阶段并未开始尾气循环，但如果此阶段尾气温度达不到350℃，则表明低温原料气中有机物浓度过低，不足以维持循环工艺，故此时只能通过通入液化石油气增加进入的有机物量来保证循环工艺的热量平衡；或者所处理的废气中，由于含氯挥发性有机物本身的种类或浓度等原因，催化燃烧反应热较低，增加相同浓度的含氯挥发性有机物无法使反应系统温度维持在正常水平，则只能通过通入液化石油气以维持反应系统的稳定运行；而流程稳态运行后，如待反应混合废气中含氯挥发性有机物浓度过低，则减少空气量或者通入液化石油气两种方式均可选用，提高待反应混合废气中的有机物浓度，进而提高高温尾气的温度。优选的，当采用通入液化石油气的方式提高有机物浓度时，为保证液化石油气完全转化，可相应增加进入催化燃烧反应器的氧气量，保证进入系统的石油气能全部转化。

[0028] 进一步的，步骤(2)所述维持待反应混合废气的温度的具体操作为：当待反应混合废气温度高于250℃时，调小循环回耐高温风机的高温尾气量，以降低待反应混合废气温度；当待反应混合废气温度低于200℃时，调大循环回耐高温风机的高温尾气量，以提高待反应混合废气温度。

[0029] 进一步的，所述方法具体包括以下步骤：

[0030] (1)预热：关闭第一控制阀1、第三控制阀3、第四控制阀4以及第五控制阀5，打开第二控制阀2、耐高温风机6、第六控制阀20、预热器8和第一温度控制器9；空气通过空气管路18和耐高温风机6进入预热器8中预热，热空气通过第四分支管路21进入催化燃烧反应器7中，通过第一温度控制器9检测催化燃烧反应器入口处的的热空气温度，并控制预热器将空气预热至350-500℃，利用热空气携带的热量预热催化燃烧反应器7中催化燃烧反应所需的催化剂，使催化剂的温度达到200～250℃。

[0031] (2)反应热循环利用：催化燃烧反应器7内催化剂的温度达到200～250℃后，打开第二控制阀2，第三控制阀3，第四控制阀4，第五控制阀5，耐高温风机6，第一温度控制器9及第二温度控制器10，关闭预热器8及第六控制阀20，含氯挥发性有机物的废气通过CVOCs废气管路17，空气通过空气管路18进入耐高温风机6混合后，得到低温原料气；所述低温原料气通过第三分支管路16进入催化燃烧反应器7中，与经步骤1预热的催化剂进行绝热催化燃烧反应，反应结束后催化燃烧反应器7出口处得到的高温尾气；

[0032] 当第二温度控制器10检测到高温尾气温度超过500℃时，通过第二温度控制器10调节增大第二控制阀2的开度，增加空气通入量，以降低低温原料气中含氯挥发性有机物的废气的浓度，使待反应混合废气中的有机物浓度不超过12000mg/Nm3，以降低进入催化燃烧反应器床层的气体中含氯挥发性有机物的浓度，降低高温尾气的温度；

[0033] 当第二温度控制器10检测到高温尾气温度低于350℃时，通过第二温度控制器10调节减小第二控制阀2的开度，减少进入系统的空气量，或通过第二温度控制器10调节第一控制阀1的开度，增加进入系统的有机物量，以提高低温原料气中的有机物浓度，使待反应混合废气中的有机物浓度维持在6000mg/Nm3以上，提高高温尾气的温度；优选的，当采用通过第二温度控制器10调节第一控制阀1的开度，通入液化石油气的方式提高有机物浓度时，为保证液化石油气完全转化，可通过第二温度控制器10适当调大第二控制阀2，相应增加进入反应器的氧气量，保证进入系统的石油气能全部转化。

[0034] 绝热催化燃烧反应所得的部分高温尾气作为高温循环气体，通过第一温度控制器9调节第三控制阀3的开度，使高温循环气体通过第一分支管路14与后续通过CVOCs废气管路17通入的含氯挥发性有机物的废气、通过空气管路18通入的空气混合得到的低温原料气在耐高温风机6处混合，利用高温循环气体中携带的热量加热低温原料气，得到待反应混合废气；所述待反应混合废气温度为200～250℃；

[0035] 将所得的待反应混合废气通过第三分支管路16进入催化燃烧反应器7中进行绝热催化燃烧反应，得到高温尾气；

[0036] 通过温度控制器9对耐高温风机6出口处待反应混合废气的温度检测，当耐高温风机6出口处的待反应混合废气温度高于250℃时，调小第三控制阀3的开度，调小循环回耐高温风机的高温尾气量，以降低待反应混合废气温度；当待反应混合废气温度低于200℃时，调大第三控制阀3的开度，调大循环回耐高温风机的高温尾气量，以提高待反应混合废气温度。

[0037] (3)高温尾气处理：步骤(2)中，在催化燃烧反应器内燃烧反应结束排出所得的高温尾气除了部分作为高温循环气体循环至耐高温风机6入口以外，其余部分的高温尾气通过第二分支管路15进入石墨换热器11，经石墨换热器11换热降温后，通过气液分离器12气液分离，气液分离得到的气体在碱洗釜13内碱洗去除氯化氢气体后直接放空，气液分离后得到的液体去生化池处理。

[0038] 本发明的第二个目的是提供一种含氯挥发性有机物废气的净化处理系统，所述系统包括第一控制阀1，第二控制阀2，第三控制阀3，第四控制阀4，第五控制阀5，耐高温风机6，催化燃烧反应器7，预热器8，第一温度控制器9，第二温度控制器10，石墨换热器11，气液分离器12，碱洗釜13，第一分支管路14，第二分支管路15，第三分支管路16，CVOCs废气管路
17，空气管路18，液化石油气管路19，第六控制阀20，第四分支管路21；

[0039] 所述液化石油气管路19上设置第一控制阀1，空气管路18上设置第二控制阀2，第一分支管路14上设置第三控制阀3，CVOCs废气管路17上设置第五控制阀5；

[0040] 所述耐高温风机6一端设置耐高温风机入口，另一端设置耐高温风机出口，催化燃烧反应器7一端设置催化燃烧反应器入口、另一端设置催化燃烧反应器出口，所述CVOCs废气管路17、空气管路18、液化石油气管路19、第一分支管路14的一端分别与耐高温风机入口相连；所述第三分支管路16、第四分支管路21的一端分别与耐高温风机出口连接；所述催化燃烧反应器入口设置第一温度控制器9，第三分支管路16、第四分支管路21的另一端分别通过第一温度控制器9与催化燃烧反应器入口连接，所述第三分支管路16上设置第四控制阀4；所述第四分支管路上延气流方向依次设置第六控制阀20及预热器8；

[0041] 所述催化燃烧反应器出口设置第二温度控制器10，所述第一分支管路14、第二分支管路15的一端分别通过第二温度控制器10连接催化燃烧反应器出口，所述第一分支管路14的另一端连接耐高温风机入口；

[0042] 所述石墨换热器11顶部设置石墨换热器气体入口、底部设置石墨换热器气体出口、侧壁下部设置冷却水进口、另一侧壁上部设置冷却水出口，所述第二分支管路15的另一端与石墨换热器气体入口相连；

[0043] 所述气液分离器12顶部设置气液分离器气体入口，侧壁上部设置气液分离器气体出口，底部设置气液分离器液体出口，所述石墨换热器气体出口与气液分离器气体入口连接，所述气液分离器气体出口连接碱洗釜13，所述气液分离器液体出口连接生化池。

[0044] 进一步的，所述催化燃烧反应器7为绝热固定床催化燃烧反应器。

[0045] 本发明的技术方案相对于现有技术：

[0046] 本发明采用廉价的耐高温风机，将含氯有机废气催化燃烧后的高温尾气与低温原料气直接充分混合，并通过第二温度控制器10对绝热催化燃烧反应器出口温度进行检测，并通过第二温度控制器10调节第一控制阀1或第二控制阀2的开度，从而调节液化石油气或空气的通入量；第一温度控制器9对绝热催化燃烧反应器入口温度进行检测，并通过调节第三控制阀3的开度，从而调节高温循环气体量；使反应系统可以达到热量平衡，同时也极大地降低了设备投资和装置运行成本。

[0047] 该系统可以处理有机物浓度为1000～100000mg/Nm3的含氯挥发性有机物(CVOCs)废气；在实际工况条件下，废气中的有机物浓度很少能够长时间保持稳定，本系统在废气有机物浓度出现波动时，可以通过第二温度控制器10，根据系统内温度变化情况，向系统内通入液化石油气或加大空气进料量，以此来保证整个系统温度稳定在预设范围内。

[0048] 经过本发明所述的系统处理后的含氯有机废气，各类有机物浓度均达到GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》与江苏省地方标准DB32/3151-2016《化学工业挥发性有机
3
物排放标准》要求，非甲烷总烃含量低于80mg/Nm ，故净化气无需进一步处理即可直接排放。

附图说明

[0049] 图1为本发明所述含氯挥发性有机物废气绝热催化燃烧及热量利用系统示意简图；

[0050] 1、第一控制阀，2、第二控制阀，3、第三控制阀，4、第四控制阀，5、第五控制阀，6、耐高温风机，7、催化燃烧反应器，8、预热器，9、第一温度控制器，10、第二温度控制器，11、石墨换热器，12、气液分离器，13、碱洗釜，14、第一分支管路，15、第二分支管路，16、第三分支管路，17、CVOCs废气管路，18、空气管路，19、液化石油气管路，20、第六控制阀，21第四分支管路。

[0051] 图2为对比例1所述的含氯有机废气催化燃烧系统示意简图。

[0052] 1、第一控制阀，2、第二控制阀，3、第三控制阀，4、第四控制阀，5、换热器，6、石墨换热器，7、催化燃烧反应器，8、气液分离器，9、碱洗釜。

具体实施方式

[0053] 如图1所示，一种含氯有机废气催化燃烧及热量利用系统，包括第一控制阀1，第二控制阀2，第三控制阀3，第四控制阀4，第五控制阀5，耐高温风机6，催化燃烧反应器7，预热器8，第一温度控制器9，第二温度控制器10，石墨换热器11，气液分离器12，碱洗釜13，第一分支管路14，第二分支管路15，第三分支管路16，CVOCs废气管路17，空气管路18，液化石油气管路19，第六控制阀20，第四分支管路21；

[0054] 所述液化石油气管路19上设置第一控制阀1，空气管路18上设置第二控制阀2，第一分支管路14上设置第三控制阀3，CVOCs废气管路17上设置第五控制阀5；

[0055] 所述耐高温风机6一端设置耐高温风机入口，另一端设置耐高温风机出口，催化燃烧反应器7一端设置催化燃烧反应器入口、另一端设置催化燃烧反应器出口，所述CVOCs废气管路17、空气管路18、液化石油气管路19、第一分支管路14的一端分别与耐高温风机入口相连；所述第三分支管路16、第四分支管路21的一端分别与耐高温风机出口连接；所述催化燃烧反应器入口设置第一温度控制器9，第三分支管路16、第四分支管路21的另一端分别通过第一温度控制器9与催化燃烧反应器入口连接，所述第三分支管路16上设置第四控制阀4；所述第四分支管路上延气流方向依次设置第六控制阀20及预热器8；

[0056] 所述催化燃烧反应器出口设置第二温度控制器10，所述第一分支管路14、第二分支管路15的一端分别通过第二温度控制器10连接催化燃烧反应器出口，所述第一分支管路14的另一端连接耐高温风机入口；

[0057] 所述石墨换热器11顶部设置石墨换热器气体入口、底部设置石墨换热器气体出口、侧壁下部设置冷却水进口、另一侧壁上部设置冷却水出口，所述第二分支管路15的另一端与石墨换热器气体入口相连；

[0058] 所述气液分离器12顶部设置气液分离器气体入口，侧壁上部设置气液分离器气体出口，底部设置气液分离器液体出口，所述石墨换热器气体出口与气液分离器气体入口连接，所述气液分离器气体出口连接碱洗釜13，所述气液分离器液体出口连接生化池。

[0059] 所述催化燃烧反应器7采用绝热固定床催化燃烧反应器。

[0060] 具体操作包括：

[0061] (1)反应前采用热空气预热催化燃烧反应器中的催化剂。

[0062] (2)反应起始时，先将室温下含氯挥发性有机物浓度为1000～100000mg/Nm3的废气与空气混合后得到的低温原料气，通入催化燃烧反应器中进行绝热催化燃烧反应，反应结束后得到高温尾气，将高温尾气的温度控制在350～500℃。反应热循环利用时，将催化燃烧反应器排出的部分高温尾气作为高温循环气体，经过耐高温风机与低温原料气抽吸混合，升温得到达到CVOCs的起始燃烧温度200～250℃的待反应混合废气，进入催化燃烧反应器内进行绝热催化燃烧。当高温尾气的温度高于500℃时，增加空气通入量以降低待反应混合废气中含氯挥发性有机物的废气的浓度，使反应器入口处有机物浓度不超过12000mg/Nm3，以降低高温尾气的温度；当高温尾气的温度低于350℃时，向反应器入口处通入液化石油气或减少空气通入量，以提高反应器入口处的有机物浓度，使反应器入口处有机物浓度不低于6000mg/Nm3，提高高温尾气的温度。当待反应混合废气温度高于250℃，调小第三控制阀(3)的开度，调小循环回耐高温风机的高温尾气量，以降低待反应混合废气温度；当待反应混合废气温度低于200℃时，调大循环回耐高温风机的高温尾气量，以提高待反应混合废气温度。

[0063] (3)绝热催化燃烧反应得到的另一部分高温气体在石墨换热器中换热冷却后，经过气液分离器得到气体和液体，气液分离后所得液体进入生化池净化，分离所得气体经碱洗后放空，净化处理后气体各类有机物浓度均达到GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》与江苏省地方标准DB32/3151-2016《化学工业挥发性有机物排放标准》要求。

[0064] 催化燃烧反应器7为绝热固定床催化燃烧反应器，绝热固定床反应器内装填的催化燃烧催化剂是指以氧化铝、氧化硅、碳化硅、分子筛、稀土Y分子筛、Hβ分子筛、ZSM－5分子筛、MCM－41分子筛、MCM－42分子筛中的一种或两种为载体，以过渡金属氧化物氧化钛、氧化钒、氧化铬、氧化锰、氧化铁、氧化钴、氧化镍、氧化铜、氧化锌，氧化镧、氧化铈、氧化镨、氧化钕中的一种或两种氧化物为活性组分，活性组分的负载量为1～20％，催化剂粒径为20～3
80目，催化燃烧反应器中催化剂的装填量按气体在反应器中总空速为10～500m/(kgcat·h)计算。

[0065] 气体中含氯挥发性有机物(CVOCs)浓度与有机物总浓度采用SP-6890型气相色谱仪进行分析。

[0066] 实施例中处理的含氯有机废气进料流量均为1000Nm3/h，温度为常温，压力为常压。

[0067] 下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。

[0068] 实施例1

[0069] 本实施例采用图1所示的工艺，反应采用绝热固定床反应器，反应压力为0.1MPa；反应器中装填的催化剂为：CeO2/Al2O3，催化剂制备时采用混辗法制备，催化剂粒径为2～
4mm，CeO2负载量为15％，催化剂粒径为20～80目，反应器中的催化剂装填量为100kg，含氯挥发性有机物废气的计算空速为10.73m3/(kgcat·h)。

[0070] (1)预热：关闭第一控制阀1、第三控制阀3以及第五控制阀5，打开第二控制阀2、耐高温风机6、预热器8、第二温度控制器9和第六控制阀20，利用5000m3/h空气通过空气管路18和耐高温风机6进入第四分支管路21上的预热器8中预热，热空气通第四分支管路21进入催化燃烧反应器7中，通过第一温度控制器9检测催化燃烧反应器入口处的的热空气温度，并控制预热器将空气预热至400℃，利用热空气携带的热量预热催化燃烧反应器7中催化燃烧反应所需的催化剂，使催化剂的温度达到200～250℃。

[0071] (2)反应热循环利用：在热空气将催化燃烧反应器7内催化剂的温度达到200～250℃后，关闭预热器8及第六控制阀20，打开第二控制阀2，第三控制阀3，第四控制阀4，第五控制阀5，耐高温风机6，第一温度控制器9及第二温度控制器10；

[0072] 从CVOCs废气管路17通入的含氯有机废气中的含氯有机物为氯化苄，氯化苄的浓3
度为25413mg/Nm 。初始的空气进料流量由氯化苄与通入空气中的氧气的反应配比计算而得，此处空气中的氧气与氯化苄摩尔比为8.5:1，空气的进料体积流量为165Nm3/h，空气的计算空速为1.77m3/(kgcat·h)。含氯化苄有机废气与空气由耐高温风机6混合得到的低温原料气通过第三分支管路16引入催化燃烧反应器7中进行绝热催化燃烧反应，第二温度控制器10测得绝热反应器出口高温尾气温度434℃。

[0073] 通过第一温度控制器9对反应器入口处待反应混合废气的温度检测，调节第三控制阀3的开度，控制循环率至0.5(此处的循环率是指通过第三控制阀3循环回耐高温风机入口处的高温循环气体占反应器出口的高温尾气总量的比率，下同)；高温循环气体通过第一分支管路14与后续通过CVOCs废气管路17通入的含氯挥发性有机物的废气、通过空气管路18通入的空气混合得到的低温原料气在耐高温风机6处混合，经第一温度控制器9检测，高温循环气中携带的热量使混合后的待反应混合废气温度维持在229℃，反应器入口待反应混合废气中的有机物浓度稀释到9968mg/Nm3。

[0074] (3)高温尾气处理：步骤(2)中，在催化燃烧反应器内燃烧反应结束排出所得的高温尾气除了作为高温循环气体循环至耐高温风机6入口，以外的部分通过第二分支管路15进入石墨换热器11，经石墨换热器11通入的冷却水换热后，气体温度降至50℃；降温后的气体继续进入通过气液分离器12气液分离，气液分离得到的气体送至碱洗釜吸收剩余的酸性物质氯化氢，后直接放空，经检测，碱洗后的气体HCl浓度为1.7mg/Nm3；气液分离后得到的液体去生化池处理。

[0075] 经计算发现，含氯挥发性有机物的脱除率达到99.82％，绝热催化燃烧反应器出口气体中的氯化苄浓度为18mg/Nm3，非甲烷总烃浓度低于20mg/Nm3。耐高温风机运行1560小时后开始出现风压不稳，风压下降的现象，经检查，为风机叶轮片上出现了腐蚀孔洞，更换风机叶片后系统稳定运行。

[0076] 实施例2

[0077] 本实施例采用与实施例1同样的工艺流程与工艺条件，区别之处在于本实施例中的反应器中装填的催化剂为：Cr2O3/Al2O3，催化剂制备时采用共沉淀法制备，催化剂粒径为2～4mm，Cr2O3负载量为18％，催化剂粒径为20～80目，反应器中的催化剂装填量为100kg，含氯挥发性有机物废气的计算空速为10.73m3/(kgcat·h)。

[0078] (1)预热：关闭第一控制阀1、第三控制阀3以及第五控制阀5，打开第二控制阀2、耐高温风机6、预热器8、第二温度控制器9和第六控制阀20，利用5000m3/h空气通过空气管路18和耐高温风机6进入第四分支管路21上的预热器8中预热，热空气通第四分支管路21进入催化燃烧反应器7中，通过第一温度控制器9检测催化燃烧反应器7入口处的的热空气温度，并控制预热器将空气预热至450℃，利用热空气携带的热量预热催化燃烧反应器7中催化燃烧反应所需的催化剂，使催化剂的温度达到200～250℃。

[0079] (2)反应热循环利用：在热空气将催化燃烧反应器7内催化剂的温度达到200～250℃后，关闭预热器8及第六控制阀20，打开第二控制阀2，第三控制阀3，第四控制阀4，第五控制阀5，耐高温风机6，第一温度控制器9及第二温度控制器10；

[0080] 从CVOCs废气管路17通入的含氯有机废气中的含氯有机物为二氯甲烷，二氯甲烷的浓度为17076mg/Nm3。将空气中的氧与二氯甲烷摩尔流量配比为1:1进料，空气的进料体积流量为20Nm3/h。含二氯甲烷有机废气与空气由耐高温风机6混合得到的低温原料气通过第三分支管路16引入催化燃烧反应器7中进行绝热催化燃烧反应。

[0081] 通过第一温度控制器9对耐高温风机6出口处高温尾气的温度检测，调节第三控制阀3的开度，控制循环率至0.5；第一温度控制器9检测到耐高温风机出口处混合后的待反应混合废气的温度低于200℃，第二温度控制器10测得绝热反应器出口高温尾气温度低于350℃。通过经SP-6890型气相色谱仪进行分析检测，待反应混合废气中含氯挥发性有机物的浓度低于6000mg/Nm3，通过第二温度控制器10打开第一控制阀1，控制阀门开度，利用液化石油气增大待反应混合废气中有机物的浓度，为保证液化石油气完全转化，需要相应增加进入反应器的氧气量，保证进入系统的石油气能全部转化，通过第二温度控制器10调大第二控制阀2，调节空气进料量至121Nm3/h，空气的计算空速为1.30m3/(kgcat·h)；经SP-6890型气相色谱仪进行分析检测，催化燃烧反应器入口待反应混合废气的有机物浓度为10275mg/Nm3。

[0082] 通过第二温度控制器10检测到反应器出口温度提高至359℃；通过温度控制器对风机出口处废气的温度检测，调节控制阀3的开度，控制循环率至0.55，循环回耐高温风机的废气将风机出口处的温度再次提高至209℃。

[0083] (3)高温尾气处理：步骤(2)中，在催化燃烧反应器内燃烧反应结束排出所得的高温尾气除了作为高温循环气体循环至耐高温风机6入口，以外的部分通过第二分支管路15进入石墨换热器11，经石墨换热器11通入的经冷却水换热后的气体温度降至50℃；降温后的气体继续进入通过气液分离器12气液分离，气液分离得到的气体送至碱洗釜吸收剩余的酸性物质氯化氢，后直接放空，经检测，碱洗后的气体HCl浓度为1.5mg/Nm3。气液分离后得到的液体去生化池处理。

[0084] 经计算发现，含氯挥发性有机物的脱除率达到99.7％，绝热催化燃烧反应器出口3 3
气体中二氯甲烷浓度为20mg/Nm ，非甲烷总烃浓度低于42mg/Nm。耐高温风机运行2820小时后开始出现风压不稳，风压下降的现象，经检查，为风机叶轮片上出现了腐蚀孔洞，更换风机叶片后系统稳定运行。

[0085] 由此可见，本实施例在使用相同工艺流程的情况下，由于二氯甲烷的催化燃烧反应热(-480kJ/mol)仅为氯化苄反应热(-3580kJ/mol)的1/8左右，故相同浓度的二氯甲烷废气无法使反应系统温度维持在正常水平；在本实施例中通过温度控制器控制风机出口温度，向系统内加入少量液化石油气，以维持反应系统的稳定运行，处理后的尾气达到标准要求。

[0086] 实施例3

[0087] 本实施例采用与实施例1同样的工艺流程与工艺条件，区别之处在于本实施例中的反应器中装填的催化剂为：V2O5/TiO2，催化剂制备时采用浸渍法制备，催化剂粒径为2～4mm，V2O5负载量为5％，催化剂粒径为20～80目，反应器中的催化剂装填量为100kg，含氯挥发性有机物废气的计算空速为10.73m3/(kgcat·h)。

[0088] (1)预热：关闭第一控制阀1、第三控制阀3以及第五控制阀5，打开第二控制阀2、耐高温风机6、预热器8和第二温度控制器9，利用5000m3/h空气通过空气管路18和耐高温风机6进入第四分支管路21上的预热器8中预热，将热空气通第四分支管路21进入催化燃烧反应器7中，通过第一温度控制器9检测催化燃烧反应器7入口处的的热空气温度，并控制预热器将空气预热至400℃，利用热空气携带的热量预热催化燃烧反应器7中催化燃烧反应所需的催化剂，使催化剂的温度达到200～250℃。

[0089] (2)反应热循环利用：在热空气将催化燃烧反应器7内催化剂的温度达到200～250℃后，关闭预热器8及第六控制阀20，打开第二控制阀2，第三控制阀3，第四控制阀4，第五控制阀5，耐高温风机6，第一温度控制器9及第二温度控制器10；

[0090] 从CVOCs废气管路17通入的含氯有机废气中的含氯有机物为一氯代苯，一氯代苯的浓度为22600mg/Nm3。初始的空气进料流量由一氯代苯与通入空气中的氧气的反应配比计算而得，此处空气中的氧气与氯化苄摩尔比为7:1，空气的进料体积流量138Nm3/h，空气的计算空速为1.48m3/(kgcat·h)。含一氯代苯有机废气与空气由耐高温风机6混合得到的的低温原料气通过第三分支管路16引入催化燃烧反应器中进行绝热催化燃烧反应，第二温度控制器10测得绝热反应器出口高温尾气温度400℃。

[0091] 通过第一温度控制器9对反应器入口处待反应混合废气的温度检测，调节第三控制阀3的开度，控制循环率至0.5；高温循环气体通过第一分支管路14与后续通过CVOCs废气管路17通入的含一氯代苯的废气、通过空气管路18通入的空气混合得到的低温原料气在耐高温风机6处混合，经第一温度控制器9检测，高温循环气体中携带的热量使混合后的待反应混合废气温度维持在213℃，催化燃烧反应器入口待反应混合废气中的有机物浓度为9613mg/Nm3。

[0092] (3)高温尾气处理：步骤(2)中，在催化燃烧反应器内燃烧反应结束排出所得的高温尾气除了作为高温循环气体循环至耐高温风机6入口，以外的部分通过第二分支管路15进入石墨换热器11，经石墨换热器11通入的经冷却水换热后的气体温度降至50℃；降温后的气体继续进入通过气液分离器12气液分离，气液分离得到的气体送至碱洗釜吸收剩余的酸性物质氯化氢，后直接放空，经检测，碱洗后的气体HCl浓度为1.6mg/Nm3。气液分离后得到的液体去生化池处理。

[0093] 经计算发现，含氯挥发性有机物脱除率达到99.8％，绝热催化燃烧反应器出口气体中一氯代苯的浓度为17mg/Nm3，非甲烷总烃浓度低于19mg/Nm3。耐高温风机运行1320小时后开始出现风压不稳，风压下降的现象，经检查，为风机叶轮片上出现了腐蚀孔洞，更换风机叶片后系统稳定运行。

[0094] 实施例4

[0095] 本实施例采用与实施例1同样的工艺流程与工艺条件，区别之处在于本实施例中的反应器中装填的催化剂为：Cr2O3/Al2O3，催化剂制备时采用共沉淀法制备，催化剂粒径为2～4mm，Cr2O3负载量为9.3％，催化剂粒径为20～80目，反应器中的催化剂装填量为100kg，含氯挥发性有机物废气的计算空速为10.73m3/(kgcat·h)。

[0096] (1)预热：关闭第一控制阀1、第三控制阀3以及第五控制阀5，打开第二控制阀2、耐高温风机6、预热器8和第二温度控制器9，利用5000m3/h空气通过空气管路18和耐高温风机6进入第四分支管路21上的预热器8中预热，热空气通第四分支管路21进入催化燃烧反应器
7中，通过第一温度控制器9检测催化燃烧反应器7入口处的的热空气温度，并控制预热器将空气预热至450℃，利用热空气携带的热量预热催化燃烧反应器7中催化燃烧反应所需的催化剂，使催化剂的温度达到200～250℃。

[0097] (2)反应热循环利用：在热空气将催化燃烧反应器7内催化剂的温度达到200～250℃后，关闭预热器8及第六控制阀20，打开第二控制阀2，第三控制阀3，第四控制阀4，第五控制阀5，耐高温风机6，第一温度控制器9及第二温度控制器10；

[0098] 从CVOCs废气管路17通入的含氯有机废气中的含氯有机物为一氯甲烷，一氯甲烷的浓度为10145mg/Nm3。将空气中的氧与一氯甲烷摩尔流量配比为1.5:1进料，空气的进料体积流量为30Nm3/h。

[0099] 含一氯甲烷有机废气与空气由耐高温风机6混合得到的的低温原料气通过第三分支管路16引入催化燃烧反应器中进行绝热催化燃烧反应，通过第一温度控制器9对耐高温风机6出口处高温尾气的温度检测，调节第三控制阀3的开度，控制循环率至0.5；第一温度控制器9检测到耐高温风机出口处混合后的待反应混合废气的温度低于200℃，第二温度控制器10测得绝热反应器出口高温尾气温度低于350℃。通过经SP-6890型气相色谱仪进行分析检测，待反应混合废气中含氯挥发性有机物的浓度低于6000mg/Nm3，通过第二温度控制器10打开第一控制阀1，控制阀门开度液化石油气增大待反应混合废气中有机物的浓度，为保证液化石油气完全转化，需要相应增加进入反应器的氧气量，保证进入系统的石油气能全部转化，通过第二温度控制器10调大第二控制阀2，调节空气进料量至131Nm3/h，空气的计算空速为1.40m3/(kgcat·h)；经SP-6890型气相色谱仪进行分析检测，催化燃烧反应器入口待反应混合废气的有机物浓度为7972mg/Nm3。

[0100] 通过第二温度控制器10检测到反应器出口温度提高至376℃；通过第一温度控制器9对风机6出口处废气的温度检测，调节控制阀3的开度，控制循环率至0.52，循环回耐高温风机的废气将风机出口处的温度再次提高至208℃。

[0101] (3)高温尾气处理：步骤(2)中，在催化燃烧反应器内燃烧反应结束排出所得的高温尾气除了作为高温循环气体循环至耐高温风机6入口，以外的部分通过第二分支管路15进入石墨换热器11，经石墨换热器11通入的经冷却水换热后的气体温度降至50℃；降温后的气体继续进入通过气液分离器12气液分离，气液分离得到的气体送至碱洗釜吸收剩余的酸性物质氯化氢，后直接放空，经检测，碱洗后的气体HCl浓度为1.5mg/Nm3。气液分离后得到的液体去生化池处理。

[0102] 经计算发现，含氯挥发性有机物脱除率达到99.8％，绝热催化燃烧反应器出口气体中一氯甲烷浓度为9mg/Nm3，非甲烷总烃浓度低于32mg/Nm3。耐高温风机运行2910小时后开始出现风压不稳，风压下降的现象，经检查，为风机叶轮片上出现了腐蚀孔洞，更换风机叶片后系统稳定运行。

[0103] 实施例5

[0104] 本实施例采用与实施例1同样的工艺流程与工艺条件，区别之处在于本实施例中的反应器中装填的催化剂为：V2O5-MOO3/TiO2，催化剂制备时采用浸渍法制备，催化剂粒径为2～4mm，V2O5负载量为1％，MOO3负载量为9％，催化剂粒径为20～80目，反应器中的催化剂装填量为100kg，含氯挥发性有机物废气的计算空速为10.73m3/(kgcat·h)。

[0105] (1)预热：关闭第一控制阀1、第三控制阀3以及第五控制阀5，打开第二控制阀2、耐高温风机6、预热器8和第二温度控制器9，利用5000m3/h空气通过空气管路18和耐高温风机6进入第四分支管路21上的预热器8中预热，热空气通第四分支管路21进入催化燃烧反应器
7中，通过第一温度控制器9检测催化燃烧反应器7入口处的的热空气温度，并控制预热器将空气预热至400℃，利用热空气携带的热量预热催化燃烧反应器7中催化燃烧反应所需的催化剂，使催化剂的温度达到200～250℃。

[0106] (2)反应热循环利用：在热空气将催化燃烧反应器7内催化剂的温度达到200～250℃后，关闭预热器8及第六控制阀20，打开第二控制阀2，第三控制阀3，第四控制阀4，第五控制阀5，耐高温风机6，第一温度控制器9及第二温度控制器10；

[0107] 从CVOCs废气管路17通入的含氯有机废气中的含氯有机物为邻氯甲苯，邻氯甲苯的浓度为25413mg/Nm3。初始的空气进料流量由邻氯甲苯与通入空气中的氧气的反应配比计算而得，此处空气中的氧气与邻氯甲苯摩尔比为8.5:1，空气的进料体积流量为167Nm3/h，空气的计算空速为1.80m3/(kgcat·h)。含邻氯甲苯有机废气与空气由耐高温风机6混合得到的的低温原料气通过第三分支管路16引入催化燃烧反应器中进行绝热催化燃烧反应，第二温度控制器10测得绝热反应器出口高温尾气温度416℃。

[0108] 通过第一温度控制器9对反应器入口处待反应混合废气的温度检测，调节第三控制阀3的开度，控制循环率至0.5。高温循环气体通过第一分支管路14与后续通过CVOCs废气管路17通入的含氯挥发性有机物的废气、通过空气管路18通入的空气混合得到的低温原料气在耐高温风机6处混合，经第一温度控制器9检测，高温循环气体中携带的热量使混合后的待反应混合废气温度维持在220℃，催化燃烧反应器入口待反应混合废气有机物浓度为9442mg/Nm3。

[0109] (3)高温尾气处理：步骤(2)中，在催化燃烧反应器内燃烧反应结束排出所得的高温尾气除了作为高温循环气体循环至耐高温风机6入口，以外的部分通过第二分支管路15进入石墨换热器11，经石墨换热器11通入的经冷却水换热后的气体温度降至50℃；降温后的气体继续进入通过气液分离器12气液分离，气液分离得到的气体送至碱洗釜吸收剩余的酸性物质氯化氢，后直接放空，经检测，碱洗后的气体HCl浓度为1.1mg/Nm3。气液分离后得到的液体去生化池处理。

[0110] 经计算发现，含氯挥发性有机物废气脱除率达到99.8％，绝热催化燃烧反应器出口气体中邻氯甲苯的浓度为16mg/Nm3，非甲烷总烃浓度低于18mg/Nm3。耐高温风机运行1330小时后开始出现风压不稳，风压下降的现象，经检查，为风机叶轮片上出现了腐蚀孔洞，更换风机叶片后系统稳定运行。

[0111] 实施例6

[0112] 本实施例采用与实施例1同样的工艺流程与工艺条件，区别之处在于本实施例中的反应器中装填的催化剂为：MnO2/Al2O3，催化剂制备时采用浸渍法制备，催化剂粒径为2～4mm，MnO2负载量为20％，催化剂粒径为20～80目，反应器中的催化剂装填量为100kg，含氯挥发性有机物废气的计算空速为10.73m3/(kgcat·h)。

[0113] (1)预热：关闭第一控制阀1、第三控制阀3以及第五控制阀5，打开第二控制阀2、耐3
高温风机6、预热器8和第二温度控制器9，利用5000m /h空气通过空气管路18和耐高温风机
6进入第四分支管路21上的预热器8中预热，热空气通第四分支管路21进入催化燃烧反应器
7中，通过第一温度控制器9检测催化燃烧反应器7入口处的的热空气温度，并控制预热器将空气预热至400℃，利用热空气携带的热量预热催化燃烧反应器7中催化燃烧反应所需的催化剂，使催化剂的温度达到200～250℃。

[0114] (2)反应热循环利用：热空气将催化燃烧反应器7内催化剂的温度达到200～250℃后，关闭预热器8及第六控制阀20，打开第二控制阀2，第三控制阀3，第四控制阀4，第五控制阀5，耐高温风机6，第一温度控制器9及第二温度控制器10；

[0115] 从CVOCs废气管路17通入的含氯有机废气中的含氯有机物为1,2-二氯乙烷，1,2-二氯乙烷的浓度为19888mg/Nm3。将空气中的氧与1,2-二氯乙烷摩尔流量配比为2.5:1进料，空气的进料体积流量为49Nm3/h。含1,2-二氯乙烷有机废气与空气由耐高温风机6混合得到的低温原料气通过第三分支管路16引入催化燃烧反应器中进行绝热催化燃烧反应，通过第一温度控制器9对耐高温风机6出口处高温尾气的温度检测，调节第三控制阀3的开度，控制循环率至0.5；第一温度控制器9检测到耐高温风机出口处混合后的待反应混合废气的温度低于200℃，第二温度控制器10测得绝热反应器出口高温尾气温度低于350℃。通过经SP-6890型气相色谱仪进行分析检测，待反应混合废气中含氯挥发性有机物的浓度低于6000mg/Nm3，通过第二温度控制器10打开第一控制阀1，控制阀门开度液化石油气增大待反应混合废气中有机物的浓度，为保证液化石油气完全转化，需要相应增加进入反应器的氧气量，保证进入系统的石油气能全部转化，通过第二温度控制器10调大第二控制阀2，调节空气进料量至150Nm3/h，空气的计算空速为1.61m3/(kgcat·h)，检测到催化燃烧反应器入口待反应混合废气的有机物浓度为11789mg/Nm3。

[0116] 通过第二温度控制器10检测到反应器出口温度提高至422℃；通过第一温度控制器9对风机出口处废气的温度检测，调节控制阀3的开度，控制循环率至0.52，循环回耐高温风机的废气将风机出口处的温度再次提高至233℃。

[0117] (3)高温尾气处理：步骤(2)中，在催化燃烧反应器内燃烧反应结束排出所得的高温尾气除了作为高温循环气体循环至耐高温风机6入口，以外的部分通过第二分支管路15进入石墨换热器11，经石墨换热器11通入的经冷却水换热后的气体温度降至50℃；降温后的气体继续进入通过气液分离器12气液分离，气液分离得到的气体送至碱洗釜吸收剩余的酸性物质氯化氢，后直接放空，经检测，碱洗后的气体HCl浓度为1.2mg/Nm3。气液分离后得到的液体去生化池处理。

[0118] 经计算发现，CVOCs脱除率达到99.9％，绝热催化燃烧反应器出口气体中1,2-二氯乙烷浓度为6mg/Nm3，非甲烷总烃浓度低于25mg/Nm3。耐高温风机运行1710小时后开始出现风压不稳，风压下降的现象，经检查，为风机叶轮片上出现了腐蚀孔洞，更换风机叶片后系统稳定运行。

[0119] 实施例7

[0120] 本实施例采用与实施例1同样的工艺流程与工艺条件，区别之处在于本实施例中的反应器中装填的催化剂为：CeO2/SiO2，催化剂粒径为2～4mm，CeO2的负载量为15％，催化剂粒径为20～80目，反应器中的催化剂装填量为100kg，含氯挥发性有机物废气的计算空速为10.73m3/(kgcat·h)。

[0121] (1)预热：关闭第一控制阀1、第三控制阀3以及第五控制阀5，打开第二控制阀2、耐高温风机6、预热器8和第二温度控制器9，利用5000m3/h空气通过空气管路18和耐高温风机6进入第四分支管路21的预热器8中预热，热空气通第四分支管路21进入催化燃烧反应器7中，通过第一温度控制器9检测催化燃烧反应器7入口处的的热空气温度，并控制预热器将空气预热至400℃，利用热空气携带的热量预热催化燃烧反应器7中催化燃烧反应所需的催化剂，使催化剂的温度达到200～250℃。

[0122] (2)反应热循环利用：在热空气将催化燃烧反应器7内催化剂的温度达到200～250℃后，关闭预热器8及第六控制阀20，打开第二控制阀2，第三控制阀3，第四控制阀4，第五控制阀5，耐高温风机6，第一温度控制器9及第二温度控制器10；

[0123] 从CVOCs废气管路17通入的含氯有机废气中的含氯有机物为邻氯苯甲醛，邻氯苯甲醛的浓度为28125mg/Nm3。初始的空气进料流量由邻氯苯甲醛与通入空气中的氧气的反应配比计算而得，此处空气中的氧气与邻氯苯甲醛摩尔比为7.5:1，空气的进料体积流量为148Nm3/h，空气的计算空速为1.59m3/(kgcat·h)。含邻氯苯甲醛有机废气与空气由耐高温风机6混合得到的的低温原料气通过第三分支管路16引入催化燃烧反应器中进行绝热催化燃烧反应，第二温度控制器10测得绝热反应器出口高温尾气温度404℃。

[0124] 通过第一温度控制器9对反应器入口处待反应混合废气的温度检测，调节第三控制阀3的开度，控制循环率至0.5；高温循环气体通过第一分支管路14与后续通过CVOCs废气管路17通入的含含邻氯苯甲醛的废气、通过空气管路18通入的空气混合得到的低温原料气在耐高温风机6处混合，经第一温度控制器9检测，高温循环气体中携带的热量使混合后的待反应混合废气温度维持在212℃，催化燃烧反应器入口待反应混合废气中的有机物浓度稀释到11280mg/Nm3。

[0125] (3)高温尾气处理：步骤(2)中，在催化燃烧反应器内燃烧反应结束排出所得的高温尾气除了作为高温循环气体循环至耐高温风机6入口，以外的部分通过第二分支管路15进入石墨换热器11，经石墨换热器11通入的经冷却水换热后的气体温度降至50℃；降温后的气体继续进入通过气液分离器12气液分离，气液分离得到的气体送至碱洗釜吸收剩余的3
酸性物质氯化氢，后直接放空，经检测，碱洗后的气体HCl浓度为1.3mg/Nm。气液分离后得到的液体去生化池处理。

[0126] 经计算发现，含氯挥发性有机物脱除率达到99.9％，检测到绝热催化燃烧反应器出口气体中邻氯苯甲醛的浓度为17mg/Nm3，非甲烷总烃浓度低于19mg/Nm3。耐高温风机运行1280小时后开始出现风压不稳，风压下降的现象，经检查，为风机叶轮片上出现了腐蚀孔洞，更换风机叶片后系统稳定运行。

[0127] 实施例8

[0128] 本实施例采用与实施例1同样的工艺流程与工艺条件，区别之处在于本实施例中有机废气中氯化苄的浓度在一定范围内变化，氯化苄初始浓度为84710mg/Nm3，一小时后降至42355mg/Nm3，再经一小时后氯化苄浓度再次降低到2824mg/Nm3。反应器中的催化剂装填量为100kg，含氯挥发性有机物废气的计算空速为10.73m3/(kgcat·h)；初始空气的流量由氯化苄与氧气的反应配比计算而得，此处空气中氧气与氯化苄摩尔比为：8.5:1，空气的进料流量为566Nm3/h，空气的计算空速为6.07m3/(kgcat·h)。

[0129] (1)预热：关闭第一控制阀1、第三控制阀3以及第五控制阀5，打开第二控制阀2、耐3
高温风机6、预热器8和第二温度控制器9，利用5000m /h空气通过空气管路18和耐高温风机
6进入第四分支管路21上的预热器8中预热，热空气通第四分支管路21进入催化燃烧反应器
7中，通过第一温度控制器9检测催化燃烧反应器7入口处的的热空气温度，并控制预热器将空气预热至400℃，利用热空气携带的热量预热催化燃烧反应器7中催化燃烧反应所需的催化剂100kg，使催化剂的温度达到200～250℃。

[0130] (2)反应热循环利用：在热空气将催化燃烧反应器7内催化剂的温度达到200～250℃后，关闭预热器8及第六控制阀20，打开第二控制阀2，第三控制阀3，第四控制阀4，第五控制阀5，耐高温风机6，第一温度控制器9及第二温度控制器10；

[0131] 从CVOCs废气管路17通入的含氯有机废气中的含氯有机物为氯化苄，氯化苄的浓度为84710mg/Nm3。初始的空气进料流量由氯化苄与通入空气中的氧气的反应配比计算而得，此处空气中的氧气与氯化苄摩尔比为8.5:1，空气的进料体积流量为566Nm3/h。含氯化苄有机废气与空气由耐高温风机6混合得到的的低温原料气通过第三分支管路16引入催化燃烧反应器中进行绝热催化燃烧反应，通过第一温度控制器9对耐高温风机6出口处高温尾气的温度检测，调节第三控制阀3的开度，控制循环率至0.5；第一温度控制器9检测到耐高温风机出口处混合后的待反应混合废气的温度高于250℃，第二温度控制器10测得绝热反应器出口高温尾气温度高于500℃。通过经SP-6890型气相色谱仪进行分析检测，待反应混合废气中含氯挥发性有机物的浓度高于12000mg/Nm3，通过第二温度控制器10调大第二控制阀2开度，增加空气进料量，用空气稀释混合气体，此时空气进料流量为2713Nm3/h，空气的计算空速为29.12m3/(kgcat·h)；检测到催化燃烧反应器入口待反应混合废气的有机物浓度为10803mg/Nm3。

[0132] 通过第二温度控制器10检测到反应器出口温度降低至464℃；通过第一温度控制器9对风机出口处废气的温度检测，调节控制阀3的开度，控制循环率至0.5，循环回耐高温风机的废气将风机出口处的温度再次提高至244℃。经计算发现，CVOCs脱除率达到99.9％，检测到反应器出口气体中氯化苄的浓度为15mg/Nm3，非甲烷总烃浓度低于17mg/Nm3。

[0133] 系统在稳定运行一小时后，通过第二温度控制器10检测到反应器出口气体温度快速降低至320℃，通过温度控制器10调小第二控制阀2的开度，逐步减少空气进料量，此时空气进料流量为927Nm3/h，空气的计算空速为9.95m3/(kgcat·h)；氯化苄反应放出的热量使反应器出口气体温度再次提高至456℃。通过第一温度控制器9对风机出口处废气的温度检测，调节第三控制阀3的开度，此处高温废气的循环率设为0.5，循环回耐高温风机的废气将风机出口处的温度提高至240℃。经分析检测，反应器入口混合气体中的有机物浓度达到10555mg/Nm3；经计算发现，此时的CVOCs脱除率达到99.5％，检测到反应器出口气体中氯化苄的浓度为15mg/Nm3，非甲烷总烃浓度低于17mg/Nm3。

[0134] 系统再经稳定运行一小时后，通过第二温度控制器10检测到反应器出口气体温度快速降低，通过温度控制器10调小第二控制阀2的开度，逐步减少空气进料量，反应器出口气体温度继续下降至350℃；通过第一温度控制器9对风机出口处废气的温度检测，调节第三控制阀3的开度，控制循环率至0.5，温度控制器检测到耐高温风机出口处废气的温度低于200℃；经检测，此时待反应混合废气中的有机物浓度为3107mg/Nm3，通过第二温度控制器10打开第一控制阀1，控制阀门开度液化石油气增大待反应混合废气中有机物的浓度，为保证液化石油气完全转化，需要相应增加进入反应器的氧气量，保证进入系统的石油气能3
全部转化，通过第二温度控制器10调大第二控制阀2，调节空气进料量至145Nm/h，空气的计算空速为1.56m3/(kgcat·h)，检测到催化燃烧反应器入口待反应混合废气的有机物浓度为6009mg/Nm3。

[0135] 通过第二温度控制器10检测到反应器出口温度提升至405℃，循环回耐高温风机的高温循环气体将风机出口处的待反应混合废气温度再次提高至215℃。经分析检测，反应器入口混合气体中的有机物浓度达到10555mg/Nm3；经计算发现，此时CVOCs脱除率达到99.4％，检测到反应器出口气体中氯化苄浓度为7mg/Nm3，非甲烷总烃浓度低于13mg/Nm3。

[0136] (3)高温尾气处理：步骤(2)中，在催化燃烧反应器内燃烧反应结束排出所得的高温尾气除了作为高温循环气体循环至耐高温风机6入口，以外的部分通过第二分支管路15进入石墨换热器11，经石墨换热器11通入的经冷却水换热后的气体温度降至50℃；降温后的气体继续进入通过气液分离器12气液分离，气液分离得到的气体送至碱洗釜吸收剩余的酸性物质氯化氢，后直接放空，气液分离后得到的液体去生化池处理。

[0137] 系统经过三小时的稳定运行，三小时内检测到的绝热催化燃烧反应器出口气体中的氯化苄浓度始终低于16mg/Nm3，非甲烷总烃浓度均低于18mg/Nm3，CVOCs的脱除率始终未低于99.4％，碱洗后的气体HCl浓度均低于1.7mg/Nm3。

[0138] 耐高温风机运行3103小时后开始出现风压不稳，风压下降的现象，经检查，为风机叶轮片上出现了腐蚀孔洞，更换风机叶片后系统稳定运行。

[0139] 对比例1

[0140] 处理废气与工艺条件同实施例1，不同之处在于用换热器替代耐高温风机，作为回收反应热量的装置，反应器出口的高温尾气对反应器入口前的混合气进行加热，具体的工艺流程图参见图2；由于是气体之间的换热，为保证换热效率，同时减缓高温尾气对换热器内部的腐蚀，此处使用的是传热性能良好的镍材换热器。

[0141] 在通过第二控制阀2、第三控制阀3调节通入系统的低温原料气稳定之后，含氯挥发性有机物废气的进料量为1000Nm3/h，含氯挥发性有机物废气的计算空速为10.73m3/(kgcat·h)，其中的含氯挥发性有机物浓度为25413mg/Nm3，初始的空气进料流量由氯化苄与氧气的反应配比计算而得，此处空气中的氧气与氯化苄摩尔比为：8.5:1，空气的进料体积流量为165Nm3/h，空气的计算空速为1.77m3/(kgcat·h)。经换热器5与已经过催化燃烧反应结束后排出的高温尾气换热升温后，反应器入口混合气温度为225℃，经催化燃烧反应器7出口排出的高温尾气温度为485℃；高温尾气与后续低温原料气换热降温后，通入石墨换热器6进一步降温，经石墨换热器6通入的经冷却水换热后的气体温度降至50℃；降温后的气体继续进入通过气液分离器8气液分离，气液分离得到的气体送至碱洗釜9吸收剩余的酸性物质氯化氢，后直接放空。气液分离后得到的液体去生化池处理。计算发现，此时CVOCs脱除率达到99.4％，检测到绝热催化燃烧出口气体中氯化苄浓度为7mg/Nm3，非甲烷总烃浓度低于13mg/Nm3，碱洗后的气体HCl浓度为1.8mg/Nm3。

[0142] 该系统在经过1021小时的运行后，换热器5中有三分之一的列管上出现孔洞，需要更换换热器。对比例的系统较之实施例的系统，二者的主要区别在于对比例的系统将耐高温风机替换为换热器作为回收反应热量的装置；经核算，镍材换热器与耐高温风机的设备成本之比约为15～25左右。

[0143] 由此可见，该系统不但存在腐蚀设备和缩短设备寿命的风险，而且会增加设备的投资费用。