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催化燃燒設(shè)備

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廢氣處理系統(tǒng)集成專家經(jīng)營范圍:催化燃燒,活性炭催化設(shè)備,專注廢氣燃燒技術(shù)。

廢氣處理之催化燃燒法在進(jìn)行催化燃燒的工藝設(shè)

來源:未知 發(fā)布日期:2020-08-28 09:45關(guān)注次數(shù):
廢氣處理之催化燃燒法在進(jìn)行催化燃燒的工藝設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)具體情況
 
催化原理及設(shè)備組成
 
1、催化劑界說催化劑是一種能提高化學(xué)反應(yīng)速率,控制反應(yīng)方向,在反應(yīng)前后自身的化學(xué)性質(zhì)不發(fā)生改動(dòng)的物質(zhì)。
 
2、催化效果機(jī)理催化效果的機(jī)理是一個(gè)很雜亂的問題,這兒僅做簡介。在一個(gè)化學(xué)反應(yīng)過程中,催化劑的參加并不能改動(dòng)原有的化學(xué)平衡,所改動(dòng)的僅是化學(xué)反應(yīng)的速度,而在反應(yīng)前后,催化劑自身的性質(zhì)并不發(fā)生變化。
 
3、催化燃燒的工藝組成不同的排放場合和不同的廢氣,有不同的工藝流程。但不管采納哪種工藝流程,都由如下工藝單元組成。
 
①廢氣預(yù)處理為了防止催化劑床層的阻塞和催化劑中毒,廢氣在進(jìn)入床層之前有必要進(jìn)行預(yù)處理,以除掉廢氣中的粉塵、液滴及催化劑的毒物。
 
②預(yù)熱設(shè)備預(yù)熱設(shè)備包含廢氣預(yù)熱設(shè)備和催化劑燃燒器預(yù)熱設(shè)備。因?yàn)榇呋瘎┒加幸粋€(gè)催化活性溫度,對催化燃燒來說稱催化劑起燃溫度,有必要使廢氣和床層的溫度到達(dá)起燃溫度才干進(jìn)行催化燃燒,因而,有必要設(shè)置預(yù)熱設(shè)備。但關(guān)于排出的廢氣自身溫度就較高的場合,如漆包線、***緣材料、烤漆等烘干排氣,溫度可達(dá)300℃以上,則不用設(shè)置預(yù)熱設(shè)備。
 
預(yù)熱設(shè)備加熱后的熱氣可選用換熱器和床層內(nèi)布管的方法。預(yù)熱器的熱源可選用煙道氣或電加熱,現(xiàn)在選用電加熱較多。當(dāng)催化反應(yīng)開端后,可盡量以收回的反應(yīng)熱來預(yù)熱廢氣。在反應(yīng)熱較***的場合,還應(yīng)設(shè)置廢熱收回設(shè)備,以節(jié)約動(dòng)力。
 
預(yù)熱廢氣的熱源溫度一般都超越催化劑的活性溫度。為維護(hù)催化劑,加熱設(shè)備應(yīng)與催化燃燒設(shè)備堅(jiān)持必定間隔,這樣還能使廢氣溫度散布均勻。
 
從需求預(yù)熱這一點(diǎn)動(dòng)身,催化燃燒法***適用于接連排氣的凈化,若間歇排氣,不只每次預(yù)熱需求耗能,反應(yīng)熱也無法收回運(yùn)用,會(huì)構(gòu)成很***的動(dòng)力糟蹋,在設(shè)計(jì)和挑選時(shí)應(yīng)留意這一點(diǎn)。
 
③催化燃燒設(shè)備一般選用固定床催化反應(yīng)器。反應(yīng)器的設(shè)計(jì)按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,應(yīng)便于操作,修理便利,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,關(guān)于處理氣量較***的場合,設(shè)計(jì)成分建式流程,即預(yù)熱器、反應(yīng)器***立裝設(shè),其間用管道銜接。關(guān)于處理氣量小的場合,可選用催化燃燒爐,把預(yù)熱與反應(yīng)組合在一同,但要留意預(yù)熱段與反應(yīng)段間的間隔。
 
催化燃燒過程的熱平衡:催化燃燒是放熱反應(yīng),放熱量的巨細(xì)取決于有機(jī)物的品種及其含量。依托廢氣燃燒的反應(yīng)熱,保持催化燃燒過程繼續(xù)進(jìn)行是***經(jīng)濟(jì)的操作方法,而能否以自熱保持系統(tǒng)的正常反應(yīng),則取決于燃燒過程的放熱量、催化劑的起燃溫度、熱量收回率、廢氣的初始溫度。
 
催化燃燒法的***點(diǎn)
 
1.能夠下降有機(jī)廢氣的開端燃燒溫度。例如甲醇、甲醛在以氧化鋁為載體的Pt催化劑(Pt/Al2O3)的效果下,室溫下就開端燃燒,而直接燃燒法開端燃燒點(diǎn)一般為300~600℃。
 
2.燃燒不受碳?xì)浠衔餄舛鹊募s束。
 
3.根本上不會(huì)構(gòu)成二次污染。
 
4.設(shè)備較簡略,出資少,見效快。
 
不管燃煤是發(fā)電仍是供熱、供汽,運(yùn)用它的***要設(shè)備為鍋爐。我******中城市中遍及運(yùn)用小型鍋爐供熱,更小型的茶爐供給開水。這樣,不計(jì)其數(shù)根細(xì)微的煙囪,就一同豎直著指向天空,隨時(shí)噴出一股股黑煙,污染天空。因而科學(xué)家提出管理***氣污染應(yīng)從鍋爐開端。
 
廢氣處理催化燃燒凈化塔在催化劑的效果下,使有機(jī)廢氣中的碳?xì)浠衔镌跍囟容^低的條件下敏捷氧化成水和二氧化碳。
 
催化燃燒法處理工業(yè)有機(jī)廢氣是20世紀(jì)40年代末呈現(xiàn)的技術(shù)。從1949年美***研制出世界上***套催化燃燒設(shè)備到現(xiàn)在,這項(xiàng)技術(shù)已廣泛地運(yùn)用于油漆、橡膠加工、塑料加工、樹脂加工、皮革加工、食品業(yè)和鑄造業(yè)等部分,也用于轎車廢氣凈化等方面。我***在1973年開端將催化燃燒法用于管理漆包線烘干爐排出的有機(jī)廢氣,隨后又在***緣材料、印刷工業(yè)等方面進(jìn)行了研討,使催化燃燒法得到了廣泛的運(yùn)用。
 
 
 
催化燃燒工藝
 
1、吸附過程吸附是氣體結(jié)合到固體上去的質(zhì)量傳遞過程
 
氣體(吸附質(zhì))進(jìn)入固體(吸附劑)的孔隙中但并未進(jìn)入其晶格內(nèi)。吸附過程或許是物理過程,也或許是化學(xué)過程。物理吸附***要是范德華引力起效果,一般沒有挑選性,在吸附過程中沒有電子搬運(yùn),沒有化學(xué)鍵的生成與損壞。化學(xué)吸附實(shí)際上是一種化學(xué)反應(yīng),具有挑選性,在化學(xué)吸附過程中,氣體和固體外表發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。
 
***遍及運(yùn)用的吸附劑是活性炭、分子篩、硅膠和活性氧化鋁。這些吸附劑通過處理后外表積極***,可有用吸附碳?xì)浠衔锏任廴疚?。其缺陷是對水?**先挑選性吸附效果。一切的吸附劑在必定的高溫下會(huì)發(fā)生變化。在這些溫度下,其吸附才能很弱。污染物能夠被擺脫出來,從而使吸附劑的活性得到再生,這個(gè)過程成為脫附。為了進(jìn)行接連操作,一般供給兩個(gè)或多個(gè)吸附床。一個(gè)或幾個(gè)吸附床在吸附時(shí),另一個(gè)或幾個(gè)吸附床則進(jìn)行再生。
 
在吸附過程中,被搜集的污染物滯留在吸附床中,只需吸附床有滿足的容量,污染物就不會(huì)釋放出來??墒钱?dāng)吸附床中的污染物濃度到達(dá)飽滿時(shí),污染物便開端釋放出來,這種現(xiàn)象稱為穿透。到達(dá)飽滿的吸附床需求進(jìn)行再生,一般選用加熱的氣體對吸附床進(jìn)行脫附,一方面使吸附床從頭具有活性,一方面是污染物被擺脫出來進(jìn)行收回或分化處理。
 
2、燃燒過程當(dāng)氣流中的污染物可被氧化時(shí),燃燒是一種完全的污染控制計(jì)劃
 
碳?xì)浠衔锞蜌w于這類污染物。燃燒能夠分為直接火焰燃燒和催化燃燒兩類。燃燒便是在氧和熱的效果下將碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)化為水和二氧化碳。其反應(yīng)方程式如下:CnH2m+(n+m/2)O2=nCO2+H2O+Heat在燃燒過程中,氣流量和有機(jī)物負(fù)荷是挑選燃燒技術(shù)的重要參數(shù)。一個(gè)衡量污染物負(fù)荷的參數(shù)是低爆破極限(LEL)或低可燃極限(LFL)。氣流的低爆破極限是氣體可自燃的***有機(jī)物濃度(100%LEL)。因?yàn)?00%LEL具有爆破風(fēng)險(xiǎn),美***消防協(xié)會(huì)規(guī)則氣流的LEL不能超越50%,在LEL超越25%時(shí)應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w監(jiān)控設(shè)備。另一個(gè)要考慮的要素是氣流的能量密度,當(dāng)氣流的能量密度有必要***于3.7MJ/m3時(shí)燃燒后氣體可自行保持燃燒,不然需求供給輔佐燃料,別的要考慮燃燒后不發(fā)生有毒的副產(chǎn)品。能量值低于3.7MJ/m3的氣體,可運(yùn)用催化劑來協(xié)助氧化燃燒。
 
常常運(yùn)用的活性催化劑是鉑或鈀的化合物,運(yùn)用陶瓷作載體。運(yùn)用催化劑可下降燃燒溫度,節(jié)約運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用,可是***要缺陷是微量的硫和鉛的化合物會(huì)使催化劑中毒,并且***定的催化劑對每種有機(jī)污染物起到催化燃燒的效果是不同的,對有些有機(jī)污染物的去除或許無效。
 
3、在燃燒工藝中,為了節(jié)約動(dòng)力,一般對燃燒運(yùn)用或發(fā)生的熱量進(jìn)行運(yùn)用
 
運(yùn)用方法包含換熱和回?zé)醿煞N。換熱方法是運(yùn)用換熱器在燃燒后發(fā)生的高溫氣體和低溫氣體(進(jìn)氣或其他需求熱源的氣流)之間進(jìn)行換熱能量傳遞,回?zé)岱椒ㄊ沁\(yùn)用蓄熱設(shè)備直接和氣流進(jìn)行替換熱交換,因而熱量運(yùn)用的功率更高。不同的燃燒工藝組合,構(gòu)成4種根本的燃燒工藝方法:催化燃燒(換熱),直接燃燒(換熱),回?zé)岽呋紵≧CO),回?zé)崛紵≧TO)。在此基礎(chǔ)上還構(gòu)成了轉(zhuǎn)輪富集燃燒,陶瓷過濾器等方法。