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催化燃烧设备的设计考虑事项和技术特点

2022-06-18 00:47:35

催化燃烧设备所利用的是用催化剂使废气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。与热力燃烧法相比,催化燃烧所需的辅助燃料少,能量消耗低,设备设施的体积小。

催化燃烧设备设计时应考虑的问题:

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

二、辅助燃料和助燃。催化燃烧一般采用气作辅助燃料,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、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恰当地选择。

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,并火焰不直接接触催化剂表面,燃烧室具有足够的长度和空间。催化燃烧设备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。废气处理设备中,催化燃烧设备和直接燃烧装置的的工作原理是一样的氧化法。但催化燃烧和直接燃烧的区别就在于:前者在燃烧过程中有催化剂的存在,降低了废气燃烧时所需要的化学能,从而节约了处理成本。不过催化燃烧装置比直接燃烧装置多了催化剂。

催化燃烧设备主要由热交换器、燃烧室、催化反应器、热回收系统和净化烟气的排放烟囱等部分组成。其净化原理是:未净化气体在进入燃烧室以前,先经过热交换器被预热后送至燃烧室,在燃烧室内达到所要求的反应温度,氧化反应在催化反应器中进行,净化后烟气经热交换器释放出部分热量,再由烟囱排入大气。

催化燃烧设备采用活性炭吸附、热气流脱赞同催化焚烧三种组合技术净化废气,利用活性炭多微孔及多的表面张力等特性将废气中的溶剂吸附,使所排废气得以净化为榜首作业进程。活性炭吸附饱满后,按相应浓缩比把吸附在活性炭上的溶剂用热气流脱出并送往催化焚烧床为二作业进程;进入催化焚烧床的废气通过进一步加热后,在催化的效果下氧反应分化,转化成二氧反应碳和水,分化释放出的热量经换热器收回后用于加热进入催化焚烧床的废气为第三作业进程,上述三个作业进程在运转相应时间达到自平衡后,脱附、催化分化进程无需外加动力加热。

现在,催化燃烧设备的使用越来越频繁,因为现今废气处理技术中,主要有燃烧、冷凝、吸附、膜处理技术等。除燃烧技术外,其它处理方法主要适合于物种较单一、废气工况较稳定的场合,而且可适用工况范围均小。但是大多数工业废气存在物种复杂、工况波动大,回收价值不高的问题,对于这一类尾气较适合采用燃烧技术。另外,与普通的热力焚烧处理技术相比,催化燃烧技术具有很多优点,据市场分析数据,催化燃烧技术在废气处理技术中已占50~60%之多,成为主流成熟的废气处理技术。

催化燃烧设备技术特点如下:

一、两套吸附脱附箱体可实现吸附脱附切换;脱附的同时进行吸附,确定生产的连续运行;

二、采用新风换热系统进行换热,具有换热面积大、传热系数高等特点,避免排气能源的浪费,减少脱附新风所需热量;

三、采用贵金属催化负载型催化剂蜂窝载体,具有比表面积大、压力降低、机械、不怕热冲击等特点;

四、该催化剂可使废气燃烧的起始温度为250℃-300℃,低于直接燃烧温度650度-800度,能耗降低;

催化燃烧设备风量大小和净化速率的关系

催化燃烧设备燃空比的调定,研讨表明,催化燃烧设备中“气/空气比”的范围一般在4%-11%之间,在的燃烧条件下,当气/空气比为6%时,可以达到好的催化燃烧效果,使燃烧系统不仅可以达到好的催化燃烧效果,而且可以达到好的燃烧效果。获得的热速率,而且。还可以达到良好的发射效果。该系统的气比由没有压力阀调节。因此,当风机的风量改变时,也可以改变燃烧/空气比,从而实现催化燃烧装置的燃烧。特别是在启动的过程中,只要我们调节变频器输出频率可以达到以上所需点火有焰燃烧时间的催化燃烧的燃料/空气比率的变化。

催化燃烧设备的使用特点:

一、不产生二次污染,设备投资及运行费用不高;

二、整个运行过程中实现全自动化PLC控制,方便,稳定;三、系统稳定设施优良,配有阻火器,泄爆口,运行时出现的异常情况将报警并自动停机;四、催化低温分解,预热时间短,能耗低,催化剂使用寿命不错,催化分解净化率不错;五、设备运行稳定,稳定,活动件少,检修系统配备优良,操作维修方便;六、适合处理高温、浓度好、连续性产生的废气。

催化燃烧设备催化燃烧法,简称RCO,是在催化剂的作用下,将VOCs在200~400℃的低温条件下分解为CO2和H2O,是净化碳氢化合物等废气、除掉恶臭的手段之一。在废气特别是回收价值不大的废气净化方面,比如化工、喷漆、绝缘材料、漆包线、涂料生产等行业应用较广。设备性能稳定,能达到预期的效果。吸附床经过一段时间的运行后会达到吸附饱和。将废气直接引入催化燃烧装置,在开始阶段需通过电加热器将其温度升高至反应需要的温度,废气在催化催化剂作用发生氧化放热反应生成没有危害的H2O和CO2,分解后释放出的热量通过热交换器加热进入催化床的废气,当废气的浓度达到相应的浓度时,放热和热交换所需要热量达到平衡,无需电加热,通过自身平衡处理掉浓度好废气。

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