RCO催化燃燒設(shè)備的***點及應用范圍
一、RCO催化燃燒設(shè)備的催化原理及設(shè)備組成
(1)關(guān)于催化劑,催化劑是一種能夠推進化學反應速率和控制反應方向的物質(zhì),其化學性質(zhì)在反應前后不變。
(2)催化的機理,這是一個很亂的問題,這里只簡單介紹一下。在一個化學反應過程中,催化劑的參與并不能改變原來的化學平衡,只能改變化學反應的速度,而催化劑本身的性質(zhì)在反應前后并沒有改變。那么,催化劑是如何加速反應的呢?反應前后催化劑沒有變化,那么催化劑到底有沒有參與反應?事實上,催化劑本身參與了反應,改變了原來的方式,降低了反應的活化能,進而加快了反應速度。例如反應A+B→C是由中心活性粘結(jié)劑(AB)的躍遷形成的,即:
A+B→[AB]→C
反應速度慢。加入催化劑k后,反應以非常簡單的方式結(jié)束:
A+B+2K→[AK]+[BK]→[CK]+K→C+2K
中心不再需要從[AB]過渡到C,然后加快反應速度,而催化劑不改變其性質(zhì)。
RCO催化燃燒設(shè)備的***點及應用范圍
(3)催化燃燒設(shè)備的工藝由不同的排放場合和不同的廢氣組成,有不同的工藝流程。但無論采用哪種工藝流程,都是由以下工藝單元組成。
①廢氣預處理:為了防止催化劑床層堵塞和催化劑中毒,需要在進入床層之前對廢氣進行預處理,以去除廢氣中的粉塵、液滴和催化劑毒物。
②預熱設(shè)備,包括廢氣預熱設(shè)備和催化劑燃燒器預熱設(shè)備。由于催化劑具有催化活性溫度,稱為催化燃燒的催化劑起燃溫度,因此需要在催化燃燒前將廢氣和床層的溫度調(diào)節(jié)到起燃溫度,因此需要設(shè)置預熱設(shè)備。但當廢氣本身溫度較高時,不需要設(shè)置預熱設(shè)備,如橡膠、漆包線、***緣材料、烤漆等,溫度可達300℃以上。
熱交換器和床內(nèi)管道布置可用于預熱設(shè)備加熱的熱氣體。預熱器的熱源可以是煙氣,也可以是電加熱,現(xiàn)在用的比較多的是電加熱。催化反應初步完成后,廢氣可以盡可能利用回收的反應熱進行預熱。在反應熱較高的情況下,應設(shè)置余熱回收設(shè)備以節(jié)約電能。
預熱后廢氣的熱源溫度一般超過催化劑的活性溫度。為了保護催化劑,加熱設(shè)備應與催化燃燒設(shè)備保持一定的距離,這也可以使廢氣溫度分布均勻。
從需求預熱的角度出發(fā),催化燃燒法***適合連續(xù)排氣凈化。如果出現(xiàn)間歇性排氣,不僅預熱的需求,反應熱也無法回收,這將構(gòu)成很***的功率浪費。在規(guī)劃和選擇的時候要注意這一點。
③固定床催化反應器一般用作催化燃燒設(shè)備。反應器應根據(jù)規(guī)范進行規(guī)劃,便于操作、維修和催化劑的裝卸。
在催化燃燒的工藝規(guī)劃中,應根據(jù)具體情況規(guī)劃施工工藝,即預熱器和反應器應***立安裝,并通過管道相互連接。在處理量小的場合,可以選擇催化燃燒爐,將預熱和反應結(jié)合起來,但要注意預熱段和反應段的距離。
在有機廢氣的催化燃燒中,有機廢氣和空氣的混合物在高溫下容易引起爆炸,因此安全問題非常重要。因此,一方面要控制有機物與空氣的混合比例,使其處于爆破下限;另一方面,催化燃燒系統(tǒng)應配備監(jiān)控報警設(shè)備和防爆方法。
二、催化燃燒設(shè)備的技術(shù)***點
1.起燃溫度低、節(jié)能與直接燃燒相比,有機廢氣催化燃燒具有起燃溫度低、能耗低的明顯***點。催化燃燒達到起燃溫度后,不需要外部供熱。
2.應用范圍廣催化燃燒可以處理幾乎所有的烴類有機廢氣和惡臭氣體。吸附-催化燃燒法對有機化工、涂料、***緣材料等行業(yè)排放的低濃度、多組分、無回收價值的廢氣有較***的處理效果。
3.該工藝采用吸附-脫附-催化燃燒組合工藝。整個系統(tǒng)實現(xiàn)了凈化過程的閉環(huán)運行,有機廢氣凈化率一般在95%以上。***終產(chǎn)物是無害的CO2和H2O(其他原子有機化合物和其他燃燒產(chǎn)物),由于燃燒溫度低,可以******減少NOX的產(chǎn)生。處理徹底,無二次污染。
4.該系統(tǒng)組合緊湊,充分利用熱源,節(jié)約設(shè)備投資和運行成本。***先在催化燃燒階段無需外部熱源就可以分解成水和二氧化碳。其次,在工藝設(shè)備運行過程中,***限度地利用有機廢氣中有機成分的熱值。
三、RCO催化燃燒設(shè)備的應用范圍:
1.苯、醇、酮、醛、酯、酚、醚、烷烴等混合有機廢氣的處理。
2.適用于化工、塑料、橡膠、制藥、印刷、農(nóng)藥、制鞋等行業(yè)的有機廢氣凈化。
催化燃燒裝置(RCO):***先經(jīng)過除塵滅火系統(tǒng),然后進入換熱器,再送入加熱室,使氣體達到燃燒反應溫度。然后,在催化床的作用下,有機廢氣分解成二氧化碳和水,然后進入換熱器與低溫氣體進行熱交換,使進入氣體的溫度上升到反應溫度。
如果達不到反應溫度,加熱系統(tǒng)通過自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)補償加熱,利用催化劑作為中間體,在較低溫度下將有機氣體變成無害的水和二氧化碳氣體。
RCO催化燃燒廢氣處理設(shè)備的性能***點:操作簡單,自動控制,設(shè)備工作時安全可靠。設(shè)備啟動時,加熱到起燃溫度只需15 ~ 30分鐘,能耗低。
浸漬先進貴金屬鈀和鉑的蜂窩陶瓷載體催化劑比表面積***、阻力小、凈化率高,余熱可返回干燥隧道,降低原干燥隧道的能耗;在其他方面也可以作為熱源;使用壽命長,催化劑一般兩年更換一次,載體可以再生。
應用***域:催化燃燒處理廣泛應用于石油、化工、橡膠、油漆、印刷等行業(yè)車間排放的有害有機廢氣的凈化。苯、醇、醚等有機廢氣可以凈化。
該裝置系統(tǒng)設(shè)計完整,輔助設(shè)備齊全,凈化效率高,自動化程度高。它能有效凈化車間環(huán)境,消除污染,改善勞動條件,保證工人健康,解決二次污染。
適用于低濃度(50~1000ppm)的有機廢氣,經(jīng)濟價值不***,不適合吸附回收處理,可獲得滿意的經(jīng)濟效益和社會效益,尤其適用于***風量的處理場合。