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一,、催化燃燒是借助催化劑在低溫下(200~400℃)下,實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)物的氧化,,因此,,能耗少,,操作簡(jiǎn)便,安全,,凈化效率高,,在有機(jī)廢氣特別是回收價(jià)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,。
蓄熱式催化燃燒法,簡(jiǎn)稱RCO,,又叫催化燃燒,,吸附+脫附+催化燃燒一體化設(shè)備。 一,、催化燃燒 法幾乎適用于所有排放烴類苯類等等臭味化合物的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程,,如:涂裝、印刷,、機(jī)電,、家電、制鞋、塑料,、化工行業(yè),、有機(jī)化學(xué)品合成、合成制藥,、合成樹脂,、汽車、摩托車,、“三苯”廢氣,、自行車行業(yè)、機(jī)械,、船舶,、家電、家具,、建材等行業(yè)等生產(chǎn)工藝過(guò)程中的廢氣處理,,催化燃燒適用不同濃度、不同風(fēng)量廢氣處理,。
二,、蓄熱式催化燃燒(RCO)系統(tǒng)組成:RCO催化分解裝置由預(yù)處理裝置、預(yù)熱裝置,、催化燃燒裝置,、防爆裝置組成。
廢氣預(yù)處理:為了避免催化劑床層的堵塞和催化劑中毒,,廢氣在進(jìn)入床層之前必須進(jìn)行預(yù)處理,,以除去廢氣中的粉塵、液滴及催化劑的毒物,。
預(yù)熱裝置:預(yù)熱裝置包括廢氣預(yù)熱裝置和催化劑燃燒器預(yù)熱裝置,,因?yàn)榇呋瘎┒加幸粋€(gè)催化活性溫度,對(duì)催化燃燒來(lái)說(shuō)稱催化劑起燃溫度,,必須使廢氣和床層的溫度達(dá)到起燃溫度才能進(jìn)行催化燃燒,,因此,必須設(shè)置預(yù)熱裝置,。但對(duì)于排出的廢氣本身溫度較高的場(chǎng)合,,如漆包線、絕緣材料,、烤漆等烘干排氣,,溫度可達(dá)300℃以上,則不必設(shè)置預(yù)熱裝置,。
催化燃燒裝置:一般采用固定床催化反應(yīng)器,,反應(yīng)器的設(shè)計(jì)按規(guī)范進(jìn)行,應(yīng)便于操作,維修方便,,便于裝卸催化劑,。
防爆裝置:為膜片泄壓防爆,安裝在主機(jī)的頂部,,當(dāng)設(shè)備運(yùn)行發(fā)生意外事故時(shí),,可及時(shí)裂開泄壓,防止意外發(fā)生,。
三,、RCO蓄熱式催化燃燒法作用原理是:
催化燃燒是用催化劑使廢氣中可燃物質(zhì)在較低溫度下氧化分解的凈化方法。所以,,催化燃燒又稱為催化化學(xué)轉(zhuǎn)化,。由于催化劑加速了氧化分解的歷程,,大多數(shù)碳?xì)浠衔镌?00-500℃的溫度時(shí),,通過(guò)催化劑可以氧化。
催化劑**先對(duì)VOC分子的吸附,,提高了反應(yīng)物的濃度其次催化氧化階段降低反應(yīng)的活化能,,提高了反應(yīng)速率,借助催化劑可使有機(jī)廢氣在較低的起燃溫度下,,發(fā)生無(wú)氧燃燒,,分解成CO2和H20,釋放出大量熱量,,能耗較小,,某些情況下達(dá)到起燃溫度后無(wú)需外界供熱,反應(yīng)溫度在250-400℃,。
在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中,,利用催化劑降低燃燒溫度,加速有毒有害氣體氧化的方法,,叫做催化燃燒法,。
由于催化劑的載體是由多孔材料制作的,具有較大的比表面積和合適的孔徑,,當(dāng)加熱到300-450℃的有機(jī)氣體通過(guò)催化層時(shí),,氧和有機(jī)氣體被吸附在多孔材料表層的催化劑上,增加了氧和有機(jī)氣體接觸碰撞的機(jī)會(huì),,提高了活性,,使有機(jī)氣體與氧產(chǎn)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)而生成CO2和H20,同時(shí)產(chǎn)生熱量,,從而使得有機(jī)氣體變成無(wú)毒無(wú)害氣體,。
催化燃燒裝置主要是由熱交換器、燃燒室、催化反應(yīng)器,、熱回收系統(tǒng)和凈化煙氣的排放煙囪等部分組成,,其凈化原理是:未凈化氣體在進(jìn)入燃燒室以前,先經(jīng)過(guò)交換器被預(yù)熱后送至燃燒室,,在燃燒室內(nèi)達(dá)到所要求的反應(yīng)溫度,,氧化反應(yīng)在催化反應(yīng)器中進(jìn)行,凈化后煙氣經(jīng)熱交換器釋放出部分熱量,,再由煙囪排入大氣,。
催化燃燒的工藝組成:
不同的排放場(chǎng)合和不同的廢氣,有不同的工藝流程,。但不論采取哪種工藝流程,,都由如下工藝單元組成。
廢氣預(yù)處理
為了避免催化劑的堵塞和催化劑中毒,,廢氣在進(jìn)入床層之前必須進(jìn)行處理,,以除去廢氣中的粉塵、液滴及催化劑的毒物,。
預(yù)熱裝置
預(yù)熱裝置包括預(yù)熱裝置和催化劑燃燒器預(yù)熱裝置,。因?yàn)榇呋瘎┒加幸粋€(gè)催化活性溫度,對(duì)催化燃燒來(lái)說(shuō)催化劑起燃溫度,,必須使廢氣和床層的溫度達(dá)到起燃溫度才能進(jìn)行催化燃燒,,因此,必須設(shè)置預(yù)熱裝置,。但對(duì)于排出的廢氣本身溫度較高的場(chǎng)合,,如漆包線、絕緣材料,、烤漆烘干排氣,,溫度可達(dá)300℃以上,則不必設(shè)置預(yù)熱裝置,。預(yù)熱裝置加熱后的熱氣可采用換熱器和床層內(nèi)布管的方式,。預(yù)熱器的熱源可采用煙道或電加熱,目前采用電加熱較多,。當(dāng)催化反應(yīng)開始后,,可盡量以回收的反應(yīng)熱來(lái)預(yù)熱廢氣。在反應(yīng)熱較大的場(chǎng)合,,還應(yīng)設(shè)置廢熱回收裝置,,以節(jié)約能源。
催化燃燒裝置
一般采用固定床催化反應(yīng)器,。反應(yīng)器的設(shè)計(jì)按規(guī)范進(jìn)行,,應(yīng)便于操作,,維修方便,便于裝卸催化劑,。
在進(jìn)行催化燃燒的工藝設(shè)計(jì)時(shí),,應(yīng)根據(jù)具體情況,對(duì)于處理氣量較大的場(chǎng)合,,設(shè)計(jì)成分建立流程,,即預(yù)熱器、反應(yīng)器獨(dú)立裝設(shè),,其間用管道連接,,對(duì)于處理氣量小的場(chǎng)合,可采用催化焚燒爐把預(yù)熱與反應(yīng)組合在一起,,但要注意預(yù)熱段反應(yīng)段間的距離,。
在有機(jī)廢氣的催化燃燒中,所要處理的有機(jī)物廢氣在高溫下與空氣混合易引起爆炸,,安全問(wèn)題十分重要,。因而,一方面必須控制有機(jī)物與空氣混合比,,使只在爆炸下限,,另一方面,,催化燃燒系統(tǒng)應(yīng)設(shè)監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置和在防爆措施,。
催化燃燒的實(shí)質(zhì)及其優(yōu)勢(shì)
催化燃燒是典型的氣-固相催化反應(yīng),它借助催化劑降低了反應(yīng)的活化能,,使其在較低的起燃溫度200-300℃下進(jìn)行無(wú)焰燃燒,,有機(jī)物質(zhì)氧化發(fā)生在固體催化劑表面,同時(shí)產(chǎn)生CO2和H20,,并放出大量的熱量,,因其氧化反應(yīng)溫度低,所以大大的抑制了空氣中的N2形成高溫NOx,,而且由于催化劑有選擇性催化作用,,有可能限制燃料中含氮化合物(RNH)的氧化過(guò)程,使其多數(shù)形成分子氮(N2),。
與傳統(tǒng)的火焰相比,,催化燃燒有著很大的優(yōu)勢(shì):
起燃溫度低、能耗少,,燃燒易達(dá)穩(wěn)定,,甚至到起燃溫度后無(wú)需外界傳熱能完成氧化反應(yīng)。
凈化效率高,,污染物(如NOx及不燃燒產(chǎn)物等)的排放水平較低,。
適應(yīng)氧濃度范圍大,,噪音小,次污染,,且燃燒緩和,,運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低,操作管理也很方便,。
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