催化燃燒設(shè)備大家都知道是當(dāng)下應(yīng)用率極高的環(huán)保設(shè)備之一,它可以利用催化劑的作用將各個行業(yè)生產(chǎn)過程中排放的廢氣進(jìn)行氧化或者燃燒成水和二氧化碳,它主要應(yīng)用于汽車、塑料電器等多個行業(yè)。
催化燃燒的基本原理如下:催化燃燒借助催化劑,將有機(jī)廢氣在較低的起燃溫度下,發(fā)生無焰燃燒,并氧化分解為二氧化碳和水,同時放出大量熱量。根據(jù)有機(jī)廢氣的預(yù)熱方式及富集方式,催化燃燒工藝流程可分為3種:
1、預(yù)熱式。
預(yù)熱式是催化燃燒的最基本的流程形式,有機(jī)廢氣溫度在100℃以下、濃度也較低時,熱量不能自給,因此在進(jìn)入反應(yīng)器前需要在預(yù)熱室加熱升溫。通常采用煤氣或電加熱將廢氣升溫至催化反應(yīng)所需的起燃溫度;燃燒凈化后的氣體在熱交換器內(nèi)與未處理的廢氣進(jìn)行熱交換,以回收部分熱量。
2、自身熱平衡式。
有機(jī)廢氣溫度高且有機(jī)物含量較高,通常只需要在催化燃燒反應(yīng)器中設(shè)置電加熱器供起燃時使用,通過熱交換器回收部分凈化氣體所產(chǎn)生的熱量,正常操作下就能夠維持熱平衡,不需要補(bǔ)充熱量。
3、吸附-催化燃燒。
當(dāng)有機(jī)廢氣的流量大、濃度低、溫度低、采用催化燃燒需消耗大量的燃料時,可先采用吸附手段將有機(jī)廢氣吸附于吸附劑上并進(jìn)行濃縮,然后通過熱空氣吹掃,使有機(jī)廢氣脫附成為高濃度有機(jī)廢氣(可濃縮10倍以上)后再進(jìn)行催化燃燒。不需要補(bǔ)充熱源就可以維持正常運(yùn)行。
催化燃燒法,簡稱RCO,是在催化劑的作用下,將VOCs在200~400℃的低溫條件下分解為CO2和H2O,是凈化碳?xì)浠衔锏扔袡C(jī)廢氣、消除惡臭的有效手段之一。在有機(jī)廢氣特別是回收價值不大的有機(jī)廢氣凈化方面,比如化工、噴漆、絕緣材料、漆包線、涂料生產(chǎn)等行業(yè)應(yīng)用較廣。
催化燃燒性能特點(diǎn)
1、用金屬鉑、鈀鍍在蜂窩陶瓷載體上作為催化劑、凈化效率高達(dá)97-99%,設(shè)備壽命長、且可再生、氣體流暢阻力小;
2、設(shè)施完備:阻火除塵器、泄壓孔、超溫報警等保護(hù)設(shè)施全;
3、預(yù)熱15-30分鐘全功率加熱。工作時只消耗見機(jī)功率即可,當(dāng)廢氣濃度較低時,自動間歇補(bǔ)償加熱;
4、余熱可以返回烘道用來烘干工作,降低原烘道中消耗功率;也可供工廠其它方面熱能回用
催化燃燒處理注意事項(xiàng)
1、廢氣成分中,不能含有下列物質(zhì);有高粘性的油脂類。如磷、鉍、砷、銻、汞、鉛、錫;高濃度的粉塵;
2、設(shè)備選型時,注明廢氣的成分、濃度及出口溫度;
3、設(shè)備安裝場所無腐蝕性氣體,并有良好的防雨措施;
4、設(shè)備所需電源為:三相交流380V頻率50Hz;
催化燃燒適用范圍
1、用于有機(jī)溶劑的凈化處理如:苯類、醇類、酯類、酚類、醚類、烷類等混合性有機(jī)廢氣;
2、適用于漆包線、機(jī)械、電機(jī)、化工、儀表、汽車、發(fā)動機(jī)、塑料、電器等行業(yè)的有機(jī)廢氣凈化;
3、適用于各種烘道、印刷油墨、電機(jī)絕緣處理等烘干流水線等。
催化燃燒廢氣處理設(shè)備催化劑的重要作用,催化燃燒反應(yīng)原理是有機(jī)廢氣在較低溫度下在催化劑的作用下被完全氧化和分解,達(dá)到凈化氣體目的。催化燃燒是典型的氣固相催化反應(yīng),其原理是活性氧參與深度氧化作用。在催化燃燒過程中,催化劑的作用是降低反應(yīng)的活化能,同時使反應(yīng)物分子富集在催化劑表面上以提高反應(yīng)速率。借助于催化劑,有機(jī)廢氣可以在較低的起燃溫度下無焰燃燒并且釋放大量熱量,同時氧化分解成CO2和H2O。
1.什么是低溫催化劑
低溫催化劑性能指標(biāo):起燃溫度≤200℃,氧化轉(zhuǎn)化效率≥95%,孔密度200-400cpsi,抗壓強(qiáng)度≥8MPa。
2.VOCs催化劑在催化燃燒系統(tǒng)中的作用與影響
通常VOCs的自燃燒溫度較高,通過催化劑的活化,可降低VOCs燃燒的活化能,從而降低起燃溫度,減少能耗,節(jié)約成本。
另外:一般(無催化劑存在)的燃燒溫度都會在600℃以上,這樣的燃燒會產(chǎn)生氮氧化物,就是常說的NOx,這也是要嚴(yán)格控制的污染物。催化燃燒是沒有明火的燃燒,一般低于350℃,不會有NOx生成,因此更為安全和環(huán)保。
3.廢氣預(yù)處理可延長催化劑和催化燃燒設(shè)備的壽命原因分析
廢氣可能含有一些對催化劑有害成分,如果已知有這樣的化學(xué)物質(zhì)存在,則要對廢氣做預(yù)處理,否則這些有害成分會對催化劑的壽命產(chǎn)生很大影響。
廢氣應(yīng)經(jīng)過預(yù)處理(除塵除油除濕)再通入催化倉。灰塵、積碳及高沸粘性物附著于催化劑表面,覆蓋催化劑活性位點(diǎn),會導(dǎo)致催化劑催化作用,因此,應(yīng)盡量避免灰塵及高沸粘性物的引入。
較高濕度環(huán)境中,水蒸氣和油霧漆霧在高溫下容易與催化劑發(fā)生作用,造成催化劑燒結(jié)失活,因此應(yīng)盡量減少水蒸氣和油霧漆霧進(jìn)入催化劑床層。
4.催化燃燒系統(tǒng)廢氣濃度控制的重要性
合適的廢氣濃度可以保證催化燃燒系統(tǒng)安全高效的處理廢氣,同時有利于延長設(shè)備和催化劑的使用壽命。
濃度過低:大量的能量用于加熱空氣,能耗高,反應(yīng)放熱不足以維持系統(tǒng)的自熱燃燒,這種工況建議對廢氣進(jìn)行濃縮。
濃度過高:燃爆風(fēng)險;溫升過高,燃燒溫度過高(長時間高于600度),對設(shè)備和催化劑都有傷害,這種工況建議加新風(fēng)稀釋廢氣至爆炸下限以下。
5.催化燃燒設(shè)備啟動和停車注意事項(xiàng)
系統(tǒng)啟動前,新鮮空氣預(yù)熱催化劑,然后預(yù)熱廢氣至250度以上方可引入催化倉;系統(tǒng)停車前,先切斷廢氣,繼續(xù)加熱催化劑并通入新鮮空氣,保溫0.5小時,再切斷電源。
6.催化劑中毒說明
某些化學(xué)物質(zhì)會使催化劑中毒,例如含磷,硫,鉛,汞,砷及鹵素等的有機(jī)或無機(jī)物對催化劑的破壞作用很強(qiáng),將導(dǎo)致催化劑的永久性失活,無法恢復(fù)活性。
7.影響催化劑壽命的因素
催化劑的使用請嚴(yán)格遵照催化劑的使用工況說明。影響催化劑壽命的因素有:廢氣的預(yù)處理狀況即廢氣的潔凈度,催化倉的溫度,鹵素和催化劑的毒物,以及催化燃燒設(shè)備的操作規(guī)程等。
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