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廢氣的催化燃燒
催化燃燒設(shè)備主要由換熱器、催化床、電加熱器、燃燒室、蓄熱體等幾大部件組成。加熱管首先加熱催化燃燒設(shè)備,通過風(fēng)機(jī)的作用,提供活性炭解吸所用的溫度(80~120℃),解吸后的有機(jī)廢氣再進(jìn)入催化燃燒設(shè)備內(nèi)部,在燃燒室通過催化床的作用,在250~350℃溫度下對廢氣進(jìn)行氧化分解,分解成小分子化合物,例如水和二氧化碳。通過換熱器將達(dá)標(biāo)后的氣體熱量回收利用,達(dá)到節(jié)能的目的。
有機(jī)廢氣催化燃燒處理設(shè)備是使廢氣在催化劑的催化作用下在250~350℃的溫度下發(fā)生氧化分解的廢氣處理設(shè)備。由于催化劑加速了氧化分解的歷程,大多數(shù)碳?xì)浠衔镌?00~450℃的溫度時,通過催化劑就可以氧化完全。相對于直接燃燒設(shè)備680~1050℃的高溫,催化燃燒設(shè)備具有更多的優(yōu)勢。
有機(jī)廢氣催化燃燒處理設(shè)備的性能特點:
1、起燃溫度低,節(jié)約能耗:金珠環(huán)保催化燃燒設(shè)備催化起燃溫度低,僅為250~350℃,設(shè)備預(yù)熱時間短。節(jié)能省電。
2、凈化率高。催化燃燒設(shè)備采用鉑、鈀浸漬的蜂窩狀陶瓷體催化劑,比表面積大,阻力小,凈化率能達(dá)到95%以上。
3、安全可靠:催化燃燒設(shè)備配有阻火除塵系統(tǒng)、防爆泄壓系統(tǒng)、超溫報警系統(tǒng)及全自動控制系統(tǒng)。
4、余熱回用:處理后的有機(jī)廢氣通過換熱器的作用將熱量留在催化燃燒設(shè)備內(nèi)部,降低整個主機(jī)的消耗功率,設(shè)備僅消耗風(fēng)機(jī)的功率。
5、無二次污染:催化燃燒設(shè)備溫度低,能大量減少NOx的生成,避免造成二次污染。
6、適用范圍廣:催化燃燒設(shè)備幾乎可以處理所有的烴類有機(jī)廢氣及惡臭氣體??梢詮V泛應(yīng)用于石油化工、輕工、塑料、印刷、涂料等行業(yè)排放的常見污染物。
處理工藝設(shè)計
2.1、預(yù)處理
對于有機(jī)廢氣,人們應(yīng)首先開展水噴淋,去除廢氣內(nèi)部的雜塵、可溶性有機(jī)物。噴淋后,氣體內(nèi)部具有大量水分和少量粉塵,為避免水分與粉塵影響活性炭吸附床的有效運(yùn)行,人們需要在處理時利用高效率的過濾器進(jìn)行過濾。
2.2、吸附操作
經(jīng)過預(yù)處理的有機(jī)廢氣,在風(fēng)機(jī)的作用下引入吸附床,將其均勻地分布在活性炭表面。依據(jù)分子間的范德華力,活性炭會將有機(jī)廢氣吸附在表面,這一過程耗時較少,但時間越長,吸附越徹底。
二者之間沒有現(xiàn)較大的化學(xué)反應(yīng),而有機(jī)廢氣卻達(dá)到較高的凈化效果。經(jīng)過凈化后的潔凈廢氣可以達(dá)到相關(guān)大氣污染物的排放標(biāo)準(zhǔn),在風(fēng)機(jī)的作用下,其可以達(dá)到15m高排氣筒的排放標(biāo)準(zhǔn)。每套廢氣凈化處理系統(tǒng)含有個級別的吸附床,兩套用來吸附,一套用來脫附,三套設(shè)備可以實現(xiàn)輪流操作。
2.3、脫附與催化燃燒
在活性炭吸附到飽和程度后,切換到脫附床,脫附需要外加的熱量,加熱裝置安裝在催化氧化床內(nèi)部,開啟后同時預(yù)熱催化劑。催化氧化床達(dá)到設(shè)定的溫度后,將熱空氣引入脫附床內(nèi)部,有機(jī)廢氣在加熱的作用下從活性炭表面全部解析出來。
高濃度的有機(jī)廢氣在外力的作用下進(jìn)入氧化床中,通過金屬鉑的催化作用,被燃燒分解為H2O與CO2,廢氣通過這一操作得到凈化。這一燃燒過程的特征為低溫、快速以及無焰,并產(chǎn)生較大的熱量,人們可以將活性炭再次回用到有機(jī)廢氣的脫附與燃燒氧化中,從而降低能源消耗。
對有機(jī)廢氣催化燃燒處理工藝的選擇主要取決于:
1、燃燒過程的放熱量,即廢氣中可燃物的種類和濃度;
2、起燃溫度,即有機(jī)組分的性質(zhì)及催化劑活性;
3、熱量回收率等。當(dāng)回收熱量超過預(yù)熱所需熱量時,可實現(xiàn)自身熱平衡運(yùn)轉(zhuǎn),無需外界補(bǔ)充熱源,這是的。催化燃燒是放熱反應(yīng),放熱量的大小取決于有機(jī)物的種類及其含量。如能依靠廢氣燃燒的反應(yīng)熱維持催化燃燒過程持續(xù)進(jìn)行是的操作方法。而能否以自熱維持體系的正常反應(yīng)則取決于燃燒過程的放熱量、催化劑的起燃溫度、熱量回收率、廢氣的初始溫度等條件。催化劑相應(yīng)的起燃溫度分別為200℃、250℃、300℃;廢氣的初始溫度分別為30℃和150℃。廢氣的初始溫度越高,廢氣中有機(jī)物的濃度越高,實現(xiàn)自熱運(yùn)轉(zhuǎn)的可能性越大。而工業(yè)有機(jī)廢氣中5000mg/m3左右的有機(jī)物殘留量是常見的,只要熱交換器的換熱效率能達(dá)到50%-60%就可利用熱交換器回收燃燒反應(yīng)熱來維持催化燃燒的持續(xù)進(jìn)行。
RCO催化燃燒設(shè)備(RCO)首先通過除塵阻火系統(tǒng)。然后進(jìn)入換熱器,再送到加熱室,使氣體達(dá)到燃燒反應(yīng)溫度,再通過催化床的作用,使有機(jī)廢氣分解成二氧化碳和水,再進(jìn)入換熱器與低溫氣體進(jìn)行熱交換,使進(jìn)入的氣體溫度升高達(dá)到反應(yīng)溫度。如達(dá)不到反應(yīng)溫度,加熱系統(tǒng)科通過自控系統(tǒng)實現(xiàn)補(bǔ)償加熱。利用催化劑做中間體,使有機(jī)氣體在較低的溫度下,變成無害的水和二氧化碳?xì)怏w。
強(qiáng)度高。在催化燃燒過程中,催化劑往往會因高溫、振動和氣流等因素的作用,使催化劑產(chǎn)生和磨損,和磨損會造成催化劑的活性降低,增加催化劑床層的壓降,影響凈化效果。 2.不產(chǎn)生氮氧化物(NOX)等二次污染物;
RCO催化燃燒設(shè)備產(chǎn)品性能特點:
一,操作方便,設(shè)備工作時,實現(xiàn)自動控制,安全可靠。
二,設(shè)備啟動,僅需15~30分鐘升溫至起燃溫度,能耗低。
三,采用當(dāng)今先進(jìn)的鈀、鉑浸漬的蜂窩狀陶瓷載體催化劑,比表面積大,阻力小,凈化率高。
四,余熱可返回烘道,降低原烘道中消耗功率;也可作其它方面的熱源。
五,使用壽命長,催化劑一般兩年更換,并且載體可再生。
再生溫度:150-200℃ 種燈:I、II、III、IV、V共五種