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催化燃烧设备的工作速率怎样提升?

2021-05-22 06:11:35

催化燃烧设备的工作速率提升的方法:

一、较不错的转化速度。由于催化燃烧为不可逆的放热反应,所以,无论反应进行到什么阶段,都应在尽可能高的温度下进行,以获得较不错的转化速度。但操作温度往往受某些条件的限制,如催化剂的不怕热温度、高温材料的获得,热能的供应,以及是否伴有副反应等。因而实际生产中应根据实际情况。

二、辅助燃料和助燃。催化燃烧一般采用自然气作辅助燃料,也可用燃料油、电加热等作辅助燃料。助燃一般用净化后的气体,如果净化后的气体不能作为助燃,则应引入空气助燃。

三、便于清洗和替换。催化剂反应器一般应设计成装卸方便的模屉结构,便于清洗和替换催化剂载体。

四、气流和温度均匀分布。要使通过催化剂表面的气流和温度分布均匀,并确定火焰不直接接触催化剂表面,燃烧室需要具有足够的长度和空间。催化燃烧装置应具有良好的保温效果。炉体一般用钢结构的外壳内衬不怕火材料,或用双层夹墙结构。

催化燃烧设备主要用于涂装、印刷、机电、家电、制鞋、塑料及各种化工车间里挥发或泄漏出的不好的有机废气的净化及臭味的除掉,比较适用于较低浓度的、不宜采用直接燃烧或催化燃烧和吸附回收处理的有机废气,对大风量的处理场合,均可获得满意的经济效益和社会效益。催化燃烧几乎可以处理所有的烃类有机废气及恶臭气体。在染料、涂料、塑料、感光材料、合成橡胶、化学纤维以及许多石油化工产品和焦化产品的生产使用过程中,都会产生大量的有机废气。有机废气主要包括各种烃类、醇类、醛类、酸类、酮类和胺类等,一般都有易燃易爆、不好的不好的、不溶于水、溶于有机溶剂的特性。

当有机废气的浓度达到2000PPm以上时,有机废气在催化床可维持自燃,不用外加热。燃烧后的尾气一部分排入大气,大部分被送往吸附床,用于活性炭循环。这样可达到燃烧和吸附所需的热能,达到节能的目的。循环后的可进入下次吸附;在脱附时,净化操作可用另一个吸附床进行,既适合于连续操作,也适合于间断操作。应用新型活性炭(多为蜂窝炭或纤维炭)吸附浓缩低浓度的有机废气,吸附接近饱和后引入热空气加热活性炭,使有机废气脱附出来进入催化燃烧床进行无焰燃烧净化处理,热气体在系统中循环使用或增设二层换热器进行热能回收。该法将低浓度的有机废气通过活性炭将其浓缩成高浓度的有机废气再通过催化燃烧全部净化。该法吸取了吸附法和催化燃烧法的优点,克服了各自单使用的缺点,解决了治理低浓度、大风量有机废气存在的难题,是目前国内治理有机废气的成熟、实用的方法。

目前我国有机废气处理主要采用的是冷凝回收法、液体吸收法、膜分离法、直接燃烧法、催化燃烧法、吸附法、吸附-催化燃烧法等多种原理。其关键部件压缩机和节流机构已全部实现本土化生产,投资和运行成本较低;并切设备简单、自动化程度高、维护方便、稳定性好、输出为液态油可直接利用等优点。但需要冷冻设备。

催化燃烧设备催化燃烧法存在的主要问题是催化剂易中毒和不不怕温。易使催化剂中毒的物质有焦油、油烟、粉尘、铅化合物和硫、磷、卤族元素的化合物等。为了保持催化剂的活性,一般都采用前处理的办法,预先除掉不好的物质。近几年来,含稀土元素的钙钛矿结构的复合氧化物催化剂的研制在提升不怕温性能等方面有所进展。

催化燃烧是用催化剂使废气当中可燃物质在较低温度下氧化分解的净化方法。所以,催化燃烧又称为催化化学转化。由于催化剂加速了氧化分解的历程,大多数碳氢化合物在300~450℃的温度时,通过催化剂就可以氧化全部。与热力燃烧法相比,催化燃烧所需的辅助燃料少,能量消耗也低,设备设施的体积小。但是,由于使用的催化剂的中毒、催化床层的替换和清洁费用高等一些问题,影响了这种方法在工业生产过程中的推广和应用。

催化燃烧设备催化燃烧过程是在催化燃烧装置中进行的。有机废气先通过热交换器预热到200~400℃,再进入燃烧室,通过催化剂床时,碳氢化合物的分子和混合气体中的氧分子分别被吸附在催化剂的表面而活化。由于表面吸附降低了反应的活化能,碳氢化合物与氧分子在较低的温度下氧化,产生二氧化碳和水。

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