催化燃烧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完全。
催化燃烧装置主要由热交换器、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,如右图所示。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。
催化燃烧装置设计时应考虑以下几方面问题:
1、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,并保证火焰不直接接触催化剂表面,燃烧室必需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耐火材料,或用双层夹墙结构。
2、便于清洗和更换。催化剂反应器一般应设计成装卸方便的模屉结构,便于清洗和更换催化剂载体。
3、辅助燃料和助燃。催化燃烧一般采用作辅助燃料,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。
4、较高的转化速度。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,以获得较高的转化速度。但操作温度往往受某些条件的限制,如催化剂的耐热温度、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。
蓄热式催化燃烧设备RCO的特点
采用钯、铂浸渍的蜂窝状催化剂,表面面积大,净化效率高达99%以上,设备寿命长、且可再生、气体流畅阻力小,催化剂一般4年更换,并且载体可再生,使用寿命长;可同时去除多种有机污染物,具有工艺流程简单、设备紧凑、运行可靠、运行费用低,其热回收率一般均可达95%以上,对有机废气浓缩可达10-15倍,更适合大风量、低浓度有机废气处理;安全可靠,设备配有阻火除尘系统,防爆泄压系统,超温报警系统;整个过程无废水产生,净化过程不产生NOX等二次污染;采用电加热方式助燃,简单方便,全自动化PLC控制,方便,可靠;***的热量回收率,热回收效率≥95%,余热可以返回供公车其他方面热能回用。
蓄热式催化燃烧设备RCO适用范围
适用于常温、低浓度、大风量的挥发性有机废气净化处理,如:类、醇类、酯类、酚类、醚类、烷类等混合性有机废气;适用于因产品不同,废气成分经常发生变化或废气浓度波动较大的场合,适用于涂装、印刷、机电、家电、制鞋、塑料、化工行业、有机***合成、合成制药、合成树脂、汽车、摩托车、“三”废气、自行车行业、机械、船舶、家电、家具、建材等行业等生产工艺过程中的废气处理;适用于各种烘道、印刷油墨、电机绝缘处理等烘干流水线等;废气成分中,不能含有高粘性的油脂类,不能含有使催化剂或活性成分。如磷、铋、、锑、、铅、锡;高浓度的粉尘。
催化燃烧处理中的控制措施
为了保证催化燃烧反应的顺利进行,需要对一些参数等进行控制。首先控制的是催化燃烧反应器的出口温度,而控制措施就是对循环净化尾气量进行调节。如果催化燃烧反应器的出口温度超过设定值,那么就需要将鼓风机入口调节阀的开度增大,使得尾气量增大,这样就能够降低催化燃烧反应器的温度。如果催化燃烧反应器的出口温度小于设定值,那么就需要将鼓风机入口调节阀的开度减小,使得尾气量减小,这样就能够升高催化燃烧反应器的温度。
其次是对催化燃烧反应器的入口温度进行控制,控制措施就是对尾气换热器旁路的调节阀进行调节。如果催化燃烧反应器的入口温度比设定值要大,那么就需要将尾气换热器旁路的调节阀开度增大,从而使得换热尾气量减小,这样催化燃烧反应器的入口温度就会降低。如果催化燃烧反应器的入口温度比设定值要小,那么就需要将尾气换热器旁路的调节阀开度减小,从而使得换热尾气量增大,这样催化燃烧反应器的入口温度就会升高。当催化燃烧反应器的催化剂温度过高、空气鼓风机不转、循环鼓风机不转、循环鼓风机出口流量较低或者尾气冷却器的出口温度较高等条件时,就会触发联锁。这时候尾气调节阀关闭,同时增压风机停止、空调调节阀、尾气放空阀打开以及空气鼓风***闭。
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