化工廢氣催化燃燒系統(tǒng)

化工廢氣催化燃燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理先進(jìn)、用材獨(dú)特、性能穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)便、節(jié)能省力、安全可靠、無(wú)二次污染,設(shè)備占地面積小,重量輕,吸附床采用抽屜式結(jié)構(gòu),裝填方便,便于更換。催化燃燒價(jià)格運(yùn)行成本低,脫附時(shí)間和脫附周期可根據(jù)光氧催化使用情況而定,一般一個(gè)炭箱脫附時(shí)間為5-10小時(shí),周期有機(jī)廢氣催化燃燒為10-15天脫附一次。吸附有機(jī)物催化燃燒設(shè)備的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的活性碳床,可用催化燃燒后的廢氣進(jìn)行脫附再生,脫附后的氣體再送入催化燃燒室進(jìn)行凈化。無(wú)光氧催化設(shè)備需外加能量,運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低,節(jié)能效果顯著光氧催化價(jià)格,催化燃燒室采用陶瓷蜂窩體的貴金屬催化劑,阻力小、活性高。當(dāng)有機(jī)蒸汽濃度光氧催化達(dá)到2000PPM以上時(shí),可維持自燃,全自動(dòng)控制,光氧催化操作簡(jiǎn)易,維護(hù)方便。
一、催化燃燒原理及裝置組成
1、催化劑定義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)前后本身的化學(xué)性質(zhì)不發(fā)生改變的物質(zhì)。
2、催化作用機(jī)理催化作用的機(jī)理是一個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題,這里僅做簡(jiǎn)介。在一個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中,催化劑的加入并不能改變?cè)械幕瘜W(xué)平衡,所改變的僅是化學(xué)反應(yīng)的速度,而在反應(yīng)前后,催化劑本身的性質(zhì)并不發(fā)生變化。
3、催化燃燒的工藝組成不同的排放場(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?gòu)U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。
②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(chēng)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),催化燃燒法最適用于連續(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。
催化燃燒過(guò)程的熱平衡:催化燃燒是放熱反應(yīng),放熱量的大小取決于有機(jī)物的種類(lèi)及其含量。依靠廢氣燃燒的反應(yīng)熱,維持催化燃燒過(guò)程持續(xù)進(jìn)行是最經(jīng)濟(jì)的操作方法,而能否以自熱維持體系的正常反應(yīng),則取決于燃燒過(guò)程的放熱量、催化劑的起燃溫度、熱量回收率、廢氣的初始溫度。

催化燃燒的原理與應(yīng)用催化燃燒,催化燃燒設(shè)備是利用催化劑使有機(jī)廢氣在較低的起燃溫度下進(jìn)行沒(méi)有火焰的燃燒以達(dá)到氧化分解的凈化裝置。催化燃燒設(shè)備的結(jié)構(gòu)一般由阻火過(guò)濾器、換熱器、預(yù)熱室、熱電阻、催化床和防暴器組成,電控系統(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,另外還有風(fēng)機(jī)以及調(diào)節(jié)燃?xì)馀c空氣比例的零壓閥組成。
廢氣的吸附和濃縮:廢氣的吸附和濃縮主要利用活性炭的吸附。這套設(shè)備由幾套活性炭吸附箱組成。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,打開(kāi)第一套活性炭吸附箱,對(duì)工業(yè)廢氣進(jìn)行吸附和濃縮。第一組活性炭飽和后,打開(kāi)第二組活性炭吸附箱,進(jìn)行與第一組活性炭吸附箱相似的吸附過(guò)程。當(dāng)?shù)诙M活性炭吸附箱工作時(shí),第一組活性炭吸附箱脫附。以此類(lèi)推,這套系統(tǒng)中的活性炭吸附箱循環(huán)進(jìn)行吸附和解吸過(guò)程。解吸后的工業(yè)廢氣進(jìn)入催化燃燒設(shè)備,最后被氧化分解成無(wú)毒無(wú)害的小分子化合物,達(dá)標(biāo)排放。
催化燃燒有機(jī)廢氣處理設(shè)備:首先通過(guò)除塵阻火系統(tǒng)。然后進(jìn)入換熱器,再送到加熱室,使氣體達(dá)到燃燒反應(yīng)溫度,再通過(guò)催化床的作用,使有機(jī)廢氣分解成二氧化碳和水,再進(jìn)入換熱器與低溫氣體進(jìn)行熱交換,使進(jìn)入的氣體溫度升高達(dá)到反應(yīng)溫度。如達(dá)不到反應(yīng)溫度,加熱系統(tǒng)科通過(guò)自控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償加熱。利用催化劑做中間體,使有機(jī)氣體在較低的溫度下,變成無(wú)害的水和二氧化碳?xì)怏w。
RCO設(shè)備可直接使用于中高濃度(1000mg/m3-10000 mg/m3)的有機(jī)廢氣凈化;RCO設(shè)備也可使用于活性炭吸附濃縮催化焚燒體系,用于代替催化焚燒和加熱器有些。

產(chǎn)品技術(shù)性能與特點(diǎn):
1采用吸附濃縮與催化燃燒相結(jié)合方法制作的本裝置,原理先進(jìn),外形美觀,結(jié)構(gòu)獨(dú)特,性能穩(wěn)定,安全可靠,節(jié)能省力,操作、維修方便。
2本裝置凈化效率高,且不會(huì)產(chǎn)生二次污染,凈化效率經(jīng)中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院大氣環(huán)境研究所檢測(cè),其結(jié)果為:苯>96%;甲苯>98;二甲苯>99%;臭氣>92%。
3?本吸附箱具有炭層多,分布均勻、穩(wěn)定、氣流壓降小,吸附性能好的優(yōu)異性能,活性炭為蜂窩。
4?吸附器工作為2套吸附運(yùn)轉(zhuǎn),吸附床再生脫附后切換到正常吸附工作。?3.5催化燃燒器裝填的是催化劑,具有阻力小,活性高,穩(wěn)定性好的特點(diǎn),當(dāng)有機(jī)廢氣濃度達(dá)到2000PPM(如甲苯)時(shí),就可維持自燃。催化燃燒器轉(zhuǎn)換效率高,性能穩(wěn)定。
6、利用余熱,節(jié)能顯著,本裝置中活性炭脫附再生,均以熱空氣作為解吸介質(zhì),而此熱氣流均來(lái)自于系統(tǒng)內(nèi)催化燃燒后的余熱。脫附后的濃縮有機(jī)廢氣再進(jìn)入催化燃燒器進(jìn)行凈化處理,不需另加能源,運(yùn)行費(fèi)用大大降低。就同樣的處理量而言,約為傳統(tǒng)催化燃燒法的十分之一左右,活性炭吸附的五分之一。
7、本裝置整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)化操作,運(yùn)行操作十分方便。主要表現(xiàn)在:?
7.1.催化燃燒加熱部分為自動(dòng)。脫附時(shí)由設(shè)在吸附箱內(nèi)的溫度檢測(cè)儀信號(hào)反饋來(lái)實(shí)現(xiàn)脫附溫度自動(dòng)控制。
7.2.吸附箱飽和時(shí),由氣動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)關(guān)閉風(fēng)閥,自動(dòng)開(kāi)啟催化燃燒裝置及其脫附風(fēng)機(jī),實(shí)現(xiàn)整個(gè)設(shè)備的自動(dòng)化。
7.3.?吸附箱吸附及脫附為全自動(dòng)控制。
8、本設(shè)備中的控制柜(屏)均采用安全可靠,性能穩(wěn)定的電氣元件和線路構(gòu)成,溫度的調(diào)節(jié)、工作狀態(tài)的控制均由電器自動(dòng)執(zhí)行,故本裝置操作簡(jiǎn)便,運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定。
9 風(fēng)機(jī)采用變頻控制,以調(diào)節(jié)風(fēng)量,使之風(fēng)管內(nèi)保持微負(fù)壓狀態(tài)。
RCO處理技能格外適用于熱收回率需求高的場(chǎng)合,也適用于同一生產(chǎn)線上,因商品不同,廢氣成分常常發(fā)生變化或廢氣濃度動(dòng)搖較大的場(chǎng)合。使用行業(yè)包含轎車(chē)、造船、摩托車(chē)、自行車(chē)、家用電器、集裝箱等生產(chǎn)廠的涂裝生產(chǎn)線。石油、化工、橡膠、油漆,涂料、制鞋粘膠、塑膠制品、印鐵制罐、打印油墨、電纜及漆包線等生產(chǎn)線的廢氣處理,特別適用于需要熱能收回的公司或烘干線廢氣處理,可將動(dòng)力收回用于烘干線,然后到達(dá)節(jié)約動(dòng)力的目的??商幚淼挠袡C(jī)物質(zhì)品種包含苯類(lèi)、酮類(lèi)、酯類(lèi)、酚類(lèi)、醛類(lèi)、醇類(lèi)、醚類(lèi)和烴類(lèi)等。
