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工藝原理及適用范圍
催化燃燒是利用催化劑降低廢氣中有機物的活化能,使有機物在較低的溫度(一般在250~300oC左右,不同成分的有機物,其催化燃燒溫度不一樣)下發(fā)生無火焰燃燒。其原理是廢氣經(jīng)過催化劑時,先被吸附至催化劑表面,然后在一定的溫度下發(fā)生催化燃燒,達(dá)到凈化的目的。目前有機廢氣處理中常用的催化一般為蜂窩狀鈀金屬催化劑和鉑金屬催化劑,催化燃燒方式有電加熱和燃?xì)饧訜?,燃燒類型有直接催化燃?CO)和蓄熱式催化燃燒(RCO)。催化燃燒一般適用于小風(fēng)量、高濃度、高溫的氣態(tài)有機物,且廢氣中不能含有硫、鉛、、及鹵素等可使催化劑的因子。
設(shè)計注意點
(1)能耗:催化燃燒需要在一定溫度條件下進(jìn)行,對于低溫氣體就必須進(jìn)行加熱,風(fēng)量越大其耗能越大,運行成本也就提高;因此選擇此工藝時,在確保收集效率的前提下,盡可能降低排風(fēng)量,這樣既可提升排氣濃度提升廢氣單位熱值,又可降低風(fēng)量降低能耗;同時也要考慮熱將尾氣中熱量進(jìn)行回收。
(2)設(shè)備開機預(yù)熱:設(shè)計時設(shè)備預(yù)熱應(yīng)為動態(tài),而非靜態(tài)預(yù)熱;初始預(yù)熱階段利用的氣體一般為空氣,而非廢氣,待系統(tǒng)達(dá)到設(shè)計溫度后方可切換為廢氣。
(3)安全:有機廢氣一般屬于性氣體,雖然濃度高可以回收利用有機物燃燒產(chǎn)生的部分熱量,降低能耗,但在處理中必須將其濃度控制在限范圍內(nèi)。一般需要設(shè)置泄爆片、可燃?xì)怏w探測儀、應(yīng)急排空閥、稀釋閥、防火閥等。
(4)熱回收方式:在能耗可接受范圍的情況下,小風(fēng)量一般采用簡易的列管直接熱交換回收熱;對于能耗超出接受范圍的,大風(fēng)量一般需要采用蓄熱式催化燃燒,可提高熱回收效率。
活性炭吸附催化燃燒設(shè)備性能及特點
1、該設(shè)備原理先進(jìn)、用材獨特、性能穩(wěn)定、操作簡便、節(jié)能省力、可靠、無二次污染;
2、采用新型的活性炭吸附材料——蜂窩狀活性炭,與粒狀相比具有優(yōu)越的動力學(xué)性能。適合于大風(fēng)量下使用。
3、能耗低、運行成本低吸附時僅風(fēng)機功率,脫附時間短2~4小時,周期長2~4天脫附一次。
4、吸附有機物廢氣的活性炭吸附床,可循環(huán)使用催化燃燒后的熱氣進(jìn)行脫附再生,脫附后的氣體再送入催化燃燒室進(jìn)行凈化處理,不需外加能量,運轉(zhuǎn)費用低,節(jié)能效果顯著。
5、催化燃燒室采用陶瓷蜂窩體的貴金催化劑,阻力小,活性高。當(dāng)有機蒸汽濃度達(dá)到2000PPM以上時,可維持自燃。
6、全自動控制,操作簡易。
濃縮式催化燃燒廢氣凈化機技術(shù)是指在催化劑的作用下,使有機廢氣中的碳?xì)浠衔镌跍囟容^低的條件下迅速氧化成水和二氧化碳,達(dá)到治理的目的。催化燃燒廢氣處理法處理工業(yè)有機廢氣是20世紀(jì)40年代末出現(xiàn)的技術(shù)。從1949年美國研制出世界上套有機廢氣催化燃燒裝置到現(xiàn)在,這項技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于油漆、橡膠加工、塑料加工、樹脂加工、皮革加工、食品業(yè)和鑄造業(yè)等部門,也用于汽車廢氣凈化等方面。中國在1973年開始催化燃燒處理法用于治理漆包線烘干爐排出的有機廢氣,隨后又在絕緣材料、印刷工業(yè)等方面進(jìn)行了研究,使催化燃燒設(shè)備得到了廣泛的應(yīng)用。
催化燃燒設(shè)備結(jié)構(gòu)是典型的有利于氣一固相催化反應(yīng),其實質(zhì)是活性氧參與的深度氧化作用的。在催化燃燒過程中,催化劑的作用是降低反應(yīng)所需溫度,同時催化劑外表具有吸附作用,使反應(yīng)物分子富集于催化劑表面加快反應(yīng)速率。借助催化劑的催化作用可使有機廢氣在較低的起燃溫度條件下,發(fā)生無焰燃燒,并氧化合成為C○2和H2○,同時放出大量熱能,從而到達(dá)去除廢氣中的有害物的目的。正藍(lán)催化燃燒設(shè)備生產(chǎn)廠家在將廢氣進(jìn)行催化燃燒的過程中,廢氣經(jīng)管道由風(fēng)機送入催化燃燒裝置內(nèi)部,將廢氣加熱到催化燃燒所需求的起燃溫度,由于催化劑的存在,催化燃燒設(shè)備的起燃溫度約為250-350℃,大大低于直接燃燒設(shè)備的燃燒溫度650-800℃.因而能耗遠(yuǎn)比直接燃燒法耗能少得多。