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催化燃烧设备

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催化燃烧设备工艺设计要点

来源:未知 发布日期:2021-06-16 09:56关注次数:
 
催化燃烧设备工艺设计要点
 
相信很多人都听说过催化燃烧设备,尤其是那些需要废气处理的企业,其中催化燃烧是一种应用率很高的环保设备。今天我给大家介绍一下这个设备的工艺流程和设计要点。
 
催化燃烧设备的工艺原理:
 
催化净化是典型的气固催化反应,其本质是活性氧深度氧化。在催化净化过程中,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,使反应物分子富集在表面,提高反应速率,加速反应,在催化剂的帮助下,有机废气可以在低起燃温度下进行无焰燃烧,氧化分解为CO2和H2O,同时可以释放大量热能,从而达到去除废气中有害物质的方法。
 
催化燃烧设备的工作流程;
 
1.废气预处理设备。
 
2.气体-气体热交换器。
 
3.预热室。
 
4.催化反应器。
 
5.气体-气体热交换器。
 
6.吹扫气体排空催化燃烧设备采用多条气路连续工作,多个活性炭吸附箱交替工作,一个催化燃烧室。
 
活性炭吸附箱吸附废气,达到饱和时停止吸附操作,立即进行脱附处理。同时第二活性炭吸附箱进行吸附浓缩,达到饱和时停止吸附操作,立即进行脱附处理。以此类推,以下活性炭吸附箱与第一个活性炭吸附箱具有相同的吸附和脱附过程。这些脱附的有机废气经过浓缩(浓度比原来高几倍),送到催化燃烧室进行催化燃烧。催化剂在250 ~ 350℃的高温下进行催化氧化反应,即“燃烧”,使有机废气转化为无害的CO2和H2O并排放。当有机废气浓度达到2000PPm以上时,有机废气可以在催化床中保持自然状态,无需外部加热,燃烧后的尾气大部分排放到大气中。
 
催化燃烧设备的废气处理过程主要包括三个部分:气体吸附过程、气体脱附过程和催化燃烧过程。
 
1.气体吸附过程:利用活性炭的物理特性吸附VOCs有机废气,利用蜂窝状活性炭比表面积大、吸附能力强的特点将有机废气吸附到活性炭微孔中。活性炭吸附饱和后,立即进行气体脱附过程。
 
2.脱附气体过程:活性炭微孔被吸附饱和时,就不能再被吸附。此时,催化床产生的高温热空气被用来加热和脱附饱和的活性炭。活性炭微孔中的VOCs遇到高温后会自动与活性炭分离,使活性炭脱附再生,脱附的VOCs气体会立即进入催化燃烧室进行催化燃烧。
 
3.催化燃烧过程:脱附的VOCs有机废气经过浓缩,浓度是原来的几十倍甚至几百倍,送到催化燃烧室进行催化燃烧。在250 ~ 350℃的高温和贵金属催化剂的催化氧化作用下,挥发性有机化合物有机废气转化为无害的CO2和H2O并排放,从而净化了气体。
 
催化燃烧工艺设计要点;
 
(1)耗能催化燃烧需要在一定温度下进行,低温气体必须加热。风量越大,能耗越大,运行成本越高。因此,在选择这种工艺时,在保证收集效率的前提下,尽可能减少废气量,既能提高废气浓度和废气的单位热值,又能减少风量和能耗。同时也要考虑从热尾气中回收热量。
 
(2)设备预热应是动态的,而不是静态的;初始预热阶段使用的气体一般是空气,不是废气,系统达到设计温度后才能切换为废气。
 
(3)安全有机废气一般易燃易爆。虽然高浓度可以回收有机燃烧产生的部分热量,降低能耗,但在处理过程中必须将其浓度控制在爆炸极限以内。一般需要设置防爆板、可燃气体探测器、紧急排空阀、稀释阀、防火阀等。
 
(4)热量回收方法在能耗可以接受的情况下,对于风量较小的情况,一般采用简单管直接换热来回收热量;对于超出可接受范围的能耗,一般需要大风量的再生催化燃烧,可以提高热量回收效率。