催化燃燒設備的工作原理和設計方法與使用特點
【一】、催化燃燒設備的工作原理和設計方法
催化燃燒設備主要用于涂裝、印刷、機電、家電、制鞋、塑料及各種化工車間里揮發或泄漏出的不好的廢氣的凈化及臭味的除掉,比較適用于較低濃度的、不宜采用直接燃燒或催化燃燒和吸附回收處理的廢氣,對大風量的處理場合,均可獲得滿意的經濟效益和社會效益。催化燃燒幾乎可以處理所有的烴類廢氣及惡臭氣體。在染料、涂料、塑料、感光材料、合成橡膠、化學纖維以及許多石油化工產品和焦化產品的生產使用過程中,都會產生大量的廢氣。廢氣主要包括各種烴類、醇類、醛類、酸類、酮類和胺類等,一般都有易燃易爆、不好的不好的、不溶于水、溶于溶劑的特性。
催化燃燒設備的設計方法如下:
一、催化燃燒室采用蜂窩陶瓷狀為載體的貴金屬催化劑,阻力小,活性好。當蒸氣濃度達到2000PPm以上時,可維持自燃。
二、新型的活性炭吸附材料蜂窩狀塊形活性炭,適用于大風量下使用。
三、催化燃燒設備根據吸附(速率不錯)和催化燃燒(節能)兩個基本原理設計,采用雙氣路連續工作,一個催化燃燒室,兩個吸附床交替使用。先將廢氣用活性炭吸附,當快達到飽和時停止吸附,然后用熱氣流將物從活性炭上脫附下來使活性炭循環:
四、在脫附時,凈化操作可用另一個吸附床進行,既適合于連續操作,也適合于間斷操作。
五、燃燒后的尾氣一部分排入大氣,大部分被送往吸附床,用于活性炭循環。這樣可達到燃燒和吸附所需的熱能,達到節能的目的。循環后的可進入下次吸附;
六、脫附下來的物已被濃縮(濃度較原來提升幾十倍)并送往催化燃燒室催化燃燒成二碳及水蒸氣排出。
當廢氣的濃度達到2000PPm以上時,廢氣在催化床可維持自燃,不用外加熱。燃燒后的尾氣一部分排入大氣,大部分被送往吸附床,用于活性炭循環。這樣可達到燃燒和吸附所需的熱能,達到節能的目的。循環后的可進入下次吸附;在脫附時,凈化操作可用另一個吸附床進行,既適合于連續操作,也適合于間斷操作。應用新型活性炭(多為蜂窩炭或纖維炭)吸附濃縮低濃度的廢氣,吸附接近飽和后引入熱空氣加熱活性炭,使廢氣脫附出來進入催化燃燒床進行無焰燃燒凈化處理,熱氣體在系統中循環使用或增設二層換熱器進行熱能回收。該法將低濃度的廢氣通過活性炭將其濃縮成的廢氣再通過催化燃燒全部凈化。該法吸取了吸附法和催化燃燒法的優點,克服了各自單使用的缺點,解決了治理低濃度、大風量廢氣存在的難題,是目前國內治理廢氣的成熟、實用的方法。
催化燃燒設備是典型的氣-固相催化反應,其實質是活性氧參與的作用。在催化燃燒過程中,催化劑的作用是降低活化能,同時催化劑表面有吸附作用,使反應物分子富集于表面提升了反應速率,反應的進行。借助催化劑可使廢氣在較低的起燃溫度條件下,發生無焰燃燒,并為CO2和H2O,同時放出大量熱能,從而達到去掉廢氣中的不好的物的方法。在將廢氣進行催化燃燒的過程中,廢氣經管道由風機送入熱交換器,將廢氣加熱到催化燃燒所需要的起燃溫度,再通過催化劑床層使之燃燒,由于催化劑的存在,催化燃燒的起燃溫度約為250-300℃,低于直接燃燒法的燃燒溫度650-800℃,因此能耗遠比直接燃燒法為低。
【二】、催化燃燒裝置的使用特點
催化燃燒裝置適用于小風量的廢氣處理。保養主要是檢測、調整、排除故障隱患及平衡各部機件的磨損程度,光解廢氣凈化器的管段應該光滑,并且要有一段直管,廢氣設備的時候能夠形成穩定的恒流,使用的傳輸管道好是用金屬軟管連接,以產生小的震動效果,RCO是指蓄熱式催化燃燒法。
催化燃燒法作用原理是催化劑對VOC分子的吸附,了反應物的濃度,催化階段降低反應的活化能,了反應速率,借助催化劑可使廢氣在較低的起燃溫度下。發生無氧燃燒。成CO2和H2O放出大量的熱,與直接燃燒相比,具有起燃溫度低。
下面,向您介紹催化燃燒裝置的使用特點:
一、不產生二次污染,設備投資及運行費用不高;
二、整個運行過程中實現全自動化PLC控制,方便,穩定;三、系統穩定設施完善,配有阻火器,泄爆口,運行時出現的異常情況將警報并自動停機;四、催化低溫,預熱時間短,能耗低,催化劑使用壽命不錯,催化凈化率不錯;五、設備運行穩定,穩定,活動件少,檢修系統配備完善,操作維修方便;六、適合處理高溫、、連續性產生的廢氣。
催化燃燒裝置穩定性能良好,系統采用多重穩定設施,阻止發生不好的事情。當控制系統在待命的狀態下,接到輸入的起動命令,將進入燃燒運行狀態,起先是控制系統進行自檢,之后進行前吹掃,變頻器輸出信號控制風機的旋轉,空氣風量由低速漸變為再逐漸變為低速,新鮮空氣風吹過燃燒爐盤,以確定爐內沒有殘留燃氣的存在,確定點火過程的穩定。具體操作是變頻器先起動,PLc模擬輸出信號使變頻器頻率從起動設定頻率開始上升,達到相應頻率后保持相應時間后再下降,完成起動前的吹掃。之后,發出點火信號,高壓點火器工作,同時打開點火管道的閥門,小火點燃。通過紫外線傳感器的檢測到期小火點燃后,打開主燃氣閥門。這時催化燃燒爐盤進行有焰燃燒,直到檢測溫度信號達到設定的點火關閉溫度,點火閥門關閉,完成點火過程,進入到燃燒調節階段。
催化燃燒裝置催化燃燒法,簡稱RCO,是在催化劑的作用下,將VOCs在200~400℃的低溫條件下為CO2和H2O,是凈化碳氫化合物等廢氣、除掉惡臭的手段之一。在廢氣特別是回收價值不大的廢氣凈化方面,比如化工、噴漆、絕緣材料、漆包線、涂料生產等行業應用較廣。設備性能穩定,能達到預期的效果。吸附床經過一段時間的運行后會達到吸附飽和。將廢氣直接引入催化燃燒裝置,在開始階段需通過電加熱器將其溫度升高至反應需要的溫度,廢氣在催化催化劑作用發生放熱反應生成沒有危害的H2O和CO2,后釋放出的熱量通過熱交換器加熱進入催化床的廢氣,當廢氣的濃度達到相應的濃度時,放熱和熱交換所需要熱量達到平衡,無需電加熱,通過自身平衡處理掉廢氣。
催化燃燒裝置阻力小,能耗低。具有足夠的機械不錯度和能力。結構簡單、便于制造和檢修。所有廢氣處理設備功能不是多用的,治理廢氣的針對性。因此,有些廢氣中含有顆粒物、鹵素廢氣、重金屬等化合物,對廢氣處理設備均有干擾,甚至破壞處理效果。所以,在進入廢氣處理設備前,把此類化合物進行全部的凈化除去。為RCO廢氣治理提供一個良好的環境。