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催化燃烧设备先通过除尘阻火系统,然后进入换热器,再送到加热室,使气体达到燃烧反应温度,再通过催化床的作用,使有机废气成水,再进入换热器与低温气体进行热交换,使进入的气体温度升高达到反应温度。利用催化剂做中间体,使有机气体在较低的温度下,变成无害的水和二碳气体。催化燃烧设备产品特点:
1、操作方便,设备工作时,实现自动控制。
2、设备启动,仅需15~30分钟升温至起燃温度,能耗低。
3、采用当今的贵金属钯、铂浸渍的蜂窝状陶瓷载体催化剂,比表面积大,阻力小。
4、余热可返回烘道,降低原烘道中消耗功率;也可作其它方面的热源。
5、使用寿命长,催化剂一般两年换,并且载体可。
催化燃烧设备的主要结构与设计因素分享及设计方法
{一}、催化燃烧设备的主要结构与设计因素分享
关于催化燃烧设备在加热炉炉管烧焦上的应用石油化工中的结焦不仅会使炉管传热系数降低、局部过热现象、缩短炉管寿命,而且会降低装置处理量,严重制约装置的正常运转,因此需要定期烧焦。如果在石油化工装置烧焦过程中,加入一种烧焦助燃剂,就可以通过降低烧焦反应的活化能,大幅度提高烧焦反应速度,就能够在较低的温度下,达到缩短烧焦时间的目的。这一技术的研究有了一些突破性的进展。
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,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。
催化燃烧设备设计时应考虑的问题:
1、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。
2、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。
3、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耐火材料,或用双层夹墙结构。
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。
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。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。在化学反应过程中,利用催化剂降低燃烧温度,加速有毒有害气体的方法,叫做催化燃烧法。由于催化剂的载体是由多孔材料制作的,具有较大的比表面积和合适的孔径,当加热到300~450℃的有机气体通过催化层时,氧和有机气体被吸附在多孔材料表层的催化剂上,增加了氧和有机气体接触碰撞的机会,提高了活性,使有机气体与氧产生剧烈的化学反应而生成CO2和H2O,同时产生热量,从而使得有机气体变成没有伤害气体。
汽油车排气催化净化性能的提高和柴油车排气及黑烟微粒的催化除掉,氯氟烃类(CFCs)的催化和催化合成代用品,CO2的催化合成利用、催化传感器、燃料电池以及臭氧在低层大气中的催化除掉等。因而,我们可以看到,催化技术在解决当前上普遍关心的地球环境问题将发挥着重要的作用,并且催化研究也将从初的“以获取有用物质为目的的石油化工催化”的时期,而逐渐地转向了“以除掉不好物质为目的的新的能源环保催化”时期。
{二}、VOCS催化燃烧设备的工作原理和设计方法
VOCS催化燃烧设备主要用于涂装、印刷、机电、家电、制鞋、塑料及各种化工车间里挥发或泄漏出的不好的有机废气的净化及臭味的除掉,比较适用于较低浓度的、不宜采用直接燃烧或催化燃烧和吸附回收处理的有机废气,对大风量的处理场合,均可获得满意的经济效益和社会效益。催化燃烧几乎可以处理所有的烃类有机废气及恶臭气体。在染料、涂料、塑料、感光材料、合成橡胶、化学纤维以及许多石油化工产品和焦化产品的生产使用过程中,都会产生大量的有机废气。有机废气主要包括各种烃类、醇类、醛类、酸类、类和胺类等,一般都有易燃易爆、不好的不好的、不溶于水、溶于有机溶剂的特性。
RCOVOCS催化燃烧设备的设计方法如下:
一、催化燃烧室采用蜂窝陶瓷状为载体的贵金属催化剂,阻力小,活性高。当有机蒸气浓度达到2000PPm以上时,可维持自燃。
二、新型的活性炭吸附材料蜂窝状块形活性炭,适用于大风量下使用。
三、RCOVOCS催化燃烧设备根据吸附(速率不错)和催化燃烧(节能)两个基本原理设计,采用双气路连续工作,一个催化燃烧室,两个吸附床交替使用。先将废气用活性炭吸附,当快达到饱和时停止吸附,然后用热气流将有机物从活性炭上脱附下来使活性炭循环:
四、在脱附时,净化操作可用另一个吸附床进行,既适合于连续操作,也适合于间断操作。
五、燃烧后的尾气一部分排入大气,大部分被送往吸附床,用于活性炭循环。这样可达到燃烧和吸附所需的热能,达到节能的目的。循环后的可进入下次吸附;
六、脱附下来的有机物已被浓缩(浓度较原来提升几十倍)并送往催化燃烧室催化燃烧成二碳及水蒸气排出。
当有机废气的浓度达到2000PPm以上时,有机废气在催化床可维持自燃,不用外加热。燃烧后的尾气一部分排入大气,大部分被送往吸附床,用于活性炭循环。这样可达到燃烧和吸附所需的热能,达到节能的目的。循环后的可进入下次吸附;在脱附时,净化操作可用另一个吸附床进行,既适合于连续操作,也适合于间断操作。应用新型活性炭(多为蜂窝炭或纤维炭)吸附浓缩低浓度的有机废气,吸附接近饱和后引入热空气加热活性炭,使有机废气脱附出来进入催化燃烧床进行无焰燃烧净化处理,热气体在系统中循环使用或增设二层换热器进行热能回收。该法将低浓度的有机废气通过活性炭将其浓缩成高浓度的有机废气再通过催化燃烧全部净化。该法吸取了吸附法和催化燃烧法的优点,克服了各自单使用的缺点,解决了治理低浓度、大风量有机废气存在的难题,是目前治理有机废气的成熟、实用的方法。
RCO催化燃烧设备是典型的气-固相催化反应,其实质是活性氧参与的作用。在催化燃烧过程中,催化剂的作用是降低活化能,同时催化剂表面具有吸附作用,使反应物分子富集于表面提升了反应速率,加快了反应的进行。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下,发生无焰燃烧,并为CO2和H2O,同时放出大量热能,从而达到去掉废气中的不好的物的方法。在将废气进行催化燃烧的过程中,废气经管道由风机送入热交换器,将废气加热到催化燃烧所需要的起燃温度,再通过催化剂床层使之燃烧,由于催化剂的存在,催化燃烧的起燃温度约为250-300℃,低于直接燃烧法的燃烧温度650-800℃,因此能耗远比直接燃烧法为低。
泊头市元润环保科技有限公司(http://www.btyuanrun.com)主营多种不同型号的活性炭吸附废气净化器、VOCS催化燃烧设备、气旋塔,型号众多,广泛应用于石材、冶炼、煤炭、石化、钢铁、有色、纺织、食品、造纸、、化工、机械、橡胶、皮革、塑料等工业领域以及生活垃圾焚烧等行业的除烟、除尘、脱硫、除臭的废气处理及废水废渣处理。