有機廢氣催化燃燒凈化裝置的基本機理

有機廢氣催化燃燒凈化裝置的基本機理:
催化燃燒是把有機廢氣加熱到啟燃溫度,在催化劑的作用下進行無火焰燃燒,生成二氧化碳和水并釋放大量熱量。催化燃燒凈化裝置根據(jù)催化燃燒機理,由催化室、電加熱箱、熱交換器、風(fēng)機、電控柜五大部分組成。
當(dāng)有機廢氣進入裝置首先到熱交換器,用催化燃燒后余熱通過熱交換器把有機廢氣溫度盡可能的提高,通常溫升Δt=50~60℃,然后送入到電加熱箱內(nèi),通過電熱管加熱到啟燃溫度,一般在200~250℃。達到溫度會自動關(guān)閉加熱系統(tǒng),這時就進入催化箱內(nèi),進行催化燃燒反應(yīng),使有機廢氣氧化分解成二氧化碳和水,并且釋放大量的熱量。這時,當(dāng)有機廢氣濃度一定量時,產(chǎn)生的余熱通過熱交換器后溫升已經(jīng)達到啟燃溫度,這時催化燃燒裝置就達到動態(tài)熱平衡,這樣就節(jié)省大量的電熱功率。
有機廢氣催化燃燒凈化裝置的技術(shù)特點
采用吸附濃縮+催化燃燒組合工藝,整個系統(tǒng)實現(xiàn)了凈化、脫附過程閉循環(huán),與回收類有機廢氣凈化裝置相比,無需備壓縮空氣和蒸汽等附加能源,運行過程不產(chǎn)生二次污染,設(shè)備運行費用較低,但是一次性投資較高。
設(shè)計時在活性炭達到94%飽和之前即開始脫附。可自動/手動切換閥門。活性炭更換周期3-5年。
爐內(nèi)正常溫度400℃,500℃將報警,并通過補冷風(fēng)進行降溫,溫度達600°℃時停機,同時設(shè)計泄壓閥保證安全。
催化燃燒用催化劑
由于有機物催化燃燒的催化劑分為貴金屬(以鉑、鈀為主)和賤金屬催化劑。貴金屬為活性組分的催化劑分為全金屬催化劑和以氧化鋁為載體的催化劑。全金屬催化劑是以鎳或鎳鉻合金為載體,將載體做成帶、片、丸、絲等形狀,采用化學(xué)鍍或電鍍的方法,將鉑、鈀等貴金屬沉積其上,然后做成便于裝卸的催化劑構(gòu)件。由氧化鋁作載體的貴金屬催化劑,一般是以陶瓷結(jié)構(gòu)作為支架,在陶瓷結(jié)構(gòu)上涂覆一層僅有0.13mm的α-氧化鋁薄層,而活性組分鉑、鈀就以微晶狀態(tài)沉積或分散在多孔的氧化鋁薄層中。
但由于貴金屬催化劑價格昂貴,資源少,多年來人們特別注重新型的、價格較為便宜的催化劑的開發(fā)研究,我國是世界上稀土資源最多的國家,我國的科技工作者研究開發(fā)了不少稀土催化劑,有些性能也較好。
有機廢氣的濃度必須控制在相應(yīng)有機物爆炸極限的25%以下,當(dāng)有機廢氣濃度有可能超過此值時,應(yīng)安裝野風(fēng)閥將其沖淡到安全值。因此在設(shè)計中應(yīng)采用靈敏可靠的溫度、濃度測定裝置,以隨時進行人工或自動調(diào)節(jié)。
為防止有機廢氣在催化劑床層上燃燒時的火焰蔓延,應(yīng)在有機廢氣進入凈化裝置前安裝阻火器。目前較多采用干式阻火器,阻火材料通常為玻璃球、礫石、多孔金屬板、金屬絲網(wǎng)等。
(1)催化燃燒凈化裝置點火前,必須用空氣將風(fēng)道、燃燒室等吹掃干凈,以消除可能聚集在這些部位的可燃氣體,防止點火時發(fā)生起火或爆炸。
(2)設(shè)備中可能積存有油污、凝液等可燃物質(zhì),它們在設(shè)備開始運行加熱時會汽化成為可燃、可爆的氣體,從而有可能導(dǎo)致爆炸。因此在點火前應(yīng)將這些物質(zhì)清除干凈。

活性炭吸附脫附催化燃燒設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域,活性炭吸附脫附分解圖催化燃燒設(shè)備,工藝來處理大風(fēng)量、中低濃度的有機廢氣,可處理的有機溶劑包括苯類、酮類、脂類、醇類、醛類、醚類、烷類和其他混合類。廣泛應(yīng)用于汽車、造船、鑄造廠、家具廠、機械廠、摩托車、自行車、家用電器、烤漆房、噴漆房、集裝箱生產(chǎn)廠的噴漆、涂裝車間的有機廢氣凈化,也可與制鞋粘膠、印鐵制罐、化工塑料、印刷油墨、電纜、漆包線等流水線配套設(shè)備使用。
有機廢氣先通過干式過濾,將廢氣中顆粒狀污染物截留去除,然后進入吸附床進行吸附,利用具有大比表面積的蜂窩狀活性炭將有機溶劑吸附在活性炭表面,經(jīng)處理后的潔凈氣體經(jīng)過風(fēng)機、煙囪高空排放。

活性炭經(jīng)過吸附運行一段時間后達到飽和,啟動系統(tǒng)的脫附-催化燃燒過程,通過熱氣流將原來已經(jīng)吸附在活性炭表面的有機溶劑脫附出來,并經(jīng)過催化燃燒反應(yīng)轉(zhuǎn)化生成CO2和水蒸氣等無害物質(zhì),并放出熱量,反應(yīng)產(chǎn)生的熱量經(jīng)過熱交換部分回用到脫附加熱氣流中,當(dāng)脫附達到一定程度時放熱跟脫附加熱達到平衡,系統(tǒng)在不外加熱量的情況下完成脫附再生過程。
三、技術(shù)特點
1、吸附凈化效率高,處理效果穩(wěn)定,確保廢氣達標排放。
2、具有手動和自動脫附功能,選用貴金屬催化劑,通過催化燃燒反應(yīng)將有機物轉(zhuǎn)化,催化效率高,性能穩(wěn)定。
3、采用PLC控制,配套可操作觸摸屏,使用操作方便,維護管理簡單。
4、具備多重安全措施,主反應(yīng)器配有泄爆裝置,設(shè)置多點溫度探測,具有故障警報及應(yīng)急處置能力等。
催化燃燒主要利用催化劑將需要處理的廢氣當(dāng)中的可以燃燒的物質(zhì),在一種較低溫的情況下進行氧化以及分解的一種方法。在整個催化凈化過程中,催化劑扮演的角色是用來降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,從而使反應(yīng)條件更有利于可以控制的目的。 借助催化劑的作用可以有效地使廢氣在較低的溫度條件下進行起燃,從而發(fā)生無焰燃燒,然后凈其氧化分解為無害的二氧化碳和水,并釋放出大量的熱能,這樣就可以達到去除廢氣當(dāng)中的有害物質(zhì)的,凈化廢氣。
這種處理方式所需要輔助燃料比較少,能量消耗比較低,在處理設(shè)備設(shè)施的所需要的體積較小。操作簡單、安全、凈化效率高,非常適合化工、噴漆、絕緣材料、涂裝生產(chǎn)等行業(yè)的應(yīng)用。催化燃燒的處理溫度一般是根據(jù)廢氣而定,廢氣不同在處理溫度上面也不一樣,溫度一般在250℃-500℃左右。在處理方式上面正常的流程有三個步驟:吸附、脫附、燃燒三步。
催化燃燒
簡單點來說都是利用活性炭吸附原理,先讓活性炭吸附有機廢氣,讓吸附完廢氣的活性炭通過高溫氣流再將其進行脫附。這樣就可以使活性炭反復(fù)地循環(huán)進行吸附和脫附,脫附下來的廢氣會進行濃縮處理,然后進入到催化燃燒室進行分解并釋。經(jīng)過催化燃燒處理之后的廢氣一部分符合標準排放到大氣當(dāng)中,另一部分回到吸附床上供活性炭脫附使用,這樣可以更好的提供吸附脫附催化的熱量,而且節(jié)能環(huán)保高效。

催化燃燒廢氣凈化裝置,催化燃燒設(shè)備工作原理,催化燃燒設(shè)備的特色:起燃溫度低,節(jié)省能源廢氣催化燃燒與直接燃燒比較,具有起燃溫度低,能耗也小的顯著特色。在某些情況下,到達起燃溫度后便無需外界供熱。催化燃燒設(shè)備催化劑的功能指標:在空速較高,溫度較低的條件下,廢氣的燃燒反響轉(zhuǎn)化率挨近100%,標明該催化劑的活性較高。催化劑的活性分誘導(dǎo)活化、安穩(wěn)、變老失活3個階段,有運用限期,工業(yè)上有用催化劑的壽命一般在2年以上。運用期的長短與較好活性結(jié)構(gòu)的安穩(wěn)性有關(guān),而安穩(wěn)性取決于耐熱、抗毒的才能。催化燃燒設(shè)備對催化燃燒所用催化劑則要求具有較高的耐熱和抗毒的功能。廢氣的催化燃燒一般不會在很嚴厲的操作條件下進行,這是因為廢氣的濃度、流量、成分等往往不安穩(wěn),因此要求催化劑具有較寬的操作條件適應(yīng)性。催化燃燒工藝的操作空速較大,氣流對催化劑的沖擊力較強,一起因為床層溫度會升降,構(gòu)成熱脹冷縮,易使催化劑載體決裂,因此催化劑要具有較大的機械強度和杰出的抗熱脹冷縮功能。
催化燃燒設(shè)備的性能要求,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)碳氫化合物在300度到450度的溫度時,通過催化劑就可以氫化。
1、活性高。催化劑的活性好壞直接影響催化燃燒的化學(xué)轉(zhuǎn)化率。而轉(zhuǎn)化率不僅與催化活性材料自身的活性有關(guān),而且與催化載體的物理形狀有著直接關(guān)系。所以,在選擇適應(yīng)的催化活性材料的同時,還考慮催化載體的物理形狀,催化劑有較高的活性,達到催化燃燒凈化的目的。
2、熱穩(wěn)定性好。由于廢氣的溫度隨時變化,如果催化劑不能適應(yīng)范圍內(nèi)的溫度變化,催化劑的性能就會下降,凈化效率就會降低。因此,催化劑具備適應(yīng)范圍內(nèi)的溫度變化。
3、。在催化燃燒過程中,催化劑往往會因高溫、振動和氣流等因素的作用,使催化劑產(chǎn)生破裂和磨損,破裂和磨損會造成催化劑的活性降低,增加催化劑床層的壓降,影響凈化效果。
4、壽命長。催化活性材料大都比較昂貴,所以,設(shè)計時選用催化劑時應(yīng)盡量使用壽命較長的催化劑。

