催化燃燒設(shè)備是在催化氧化的基礎(chǔ)上,結(jié)合蓄熱式燃燒的有點(diǎn)而研發(fā)的,適用于三苯、酮、酯、醛、酚等各種工業(yè)排放的有機(jī)廢氣和異味惡臭氣體。其原理是通過(guò)催化氧化的方法將污染物徹底氧化為CO2和H2O,同時(shí)利用蓄熱材料反復(fù)回用反應(yīng)產(chǎn)生的熱量,達(dá)到減少運(yùn)行費(fèi)用的目的。催化燃燒設(shè)備主要結(jié)構(gòu)由燃燒室、陶瓷填料床、催化劑和切換閥等組成。
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?00~450℃的溫度時(shí),通過(guò)催化劑就可以氧化完全。與熱力燃燒法相比,催化燃燒所需的輔助燃料少,能量消耗低,設(shè)備設(shè)施的體積小。催化燃燒裝置是指在催化劑作用下燃燒的裝置或設(shè)備。催化燃燒設(shè)備的工作原理是:借助催化劑使有機(jī)廢氣在較低的起燃溫度下進(jìn)行無(wú)焰燃燒,使有機(jī)廢氣分解為無(wú)毒的二氧化碳和水蒸汽。催化燃燒器電控制系統(tǒng)由PLC控制器、文本顯示器、變頻調(diào)速器、點(diǎn)火器、紫外線傳感器、熱電偶等電控設(shè)備以及風(fēng)機(jī),另外由零壓閥調(diào)節(jié)燃?xì)馀c空氣的比例。
性能特點(diǎn):
1、適合處理高溫、高濃度、連續(xù)性產(chǎn)生的有機(jī)廢氣;
2、不產(chǎn)生二次污染,設(shè)備投資及運(yùn)行費(fèi)用低;
3、催化低溫分解,預(yù)熱時(shí)間短,能耗低,催化劑使用壽命長(zhǎng),催化分解凈化率高達(dá)97%以上;
4、設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定,可靠,活動(dòng)件少,檢修系統(tǒng)配備完善,操作維修方便;
5、整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化PLC控制,方便,可靠;
6、系統(tǒng)安全設(shè)施完善,配有阻火器,泄爆口,運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的異常情況將報(bào)警并自動(dòng)停機(jī)。
催化燃燒設(shè)備工作原理
在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,排放的有機(jī)尾氣通過(guò)引風(fēng)機(jī)進(jìn)入設(shè)備的旋轉(zhuǎn)閥,通過(guò)選轉(zhuǎn)閥將進(jìn)口氣體和出口氣體完全分開(kāi)。氣體首先通過(guò)陶瓷材料填充層(底層)預(yù)熱后發(fā)生熱量的儲(chǔ)備和熱交換,其溫度幾乎達(dá)到催化層(中層)進(jìn)行催化氧化所設(shè)定的溫度,這時(shí)其中部分污染物氧化分解;廢氣繼續(xù)通過(guò)加熱區(qū)(上層,可采用電加熱方式或天然氣加熱方式)升溫,并維持在設(shè)定溫度;其再進(jìn)入催化層完成催化氧化反應(yīng),即反應(yīng)生成CO2和H2O,并釋放大量的熱量,以達(dá)到預(yù)期的處理效果。
工藝流程:
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。
1、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;
2、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就較高的場(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。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氣或電加熱,目前采用電加熱較多。當(dāng)催化反應(yīng)開(kāi)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。預(yù)熱廢氣的熱源溫度一般都超過(guò)催化劑的活性溫度。為保護(hù)催化劑,加熱裝置應(yīng)與催化燃燒裝置保持一定距離,這樣還能使廢氣溫度分布均勻。從需要預(yù)熱這一點(diǎn)出發(fā),催化燃燒法適用于連續(xù)排氣的凈化,若間歇排氣,不僅每次預(yù)熱需要耗能,反應(yīng)熱也無(wú)法回收利用,會(huì)造成很大的能源浪費(fèi),在設(shè)計(jì)和選擇時(shí)應(yīng)注意這一點(diǎn);
3、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)成分建式流程,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)熱段與反應(yīng)段間的距離。在有機(jī)物廢氣的催化燃燒中,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)物與空氣的混合比,使之在爆炸下限;另一方面,催化燃燒系統(tǒng)應(yīng)設(shè)監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置和有防爆措施。
適用范圍:
適用于中高溫、中高濃度的有機(jī)混合廢氣;
適用于噴漆車間的廢氣處理(不含鹵素、重金屬類);
適用于電子產(chǎn)品制造及集成電路的廢氣處理;
適用于電線、電纜、漆包線、電機(jī)、化工、儀表、自行車、家電等行業(yè)的廢氣處理。