催化燃燒設(shè)備4大特點和設(shè)計時的4點考慮
時間:2022-01-14 作者:富宏元環(huán)保 文章來源:本站 點擊:174次
催化燃燒設(shè)備的特點
一、工藝具有多重保護措施,確定系統(tǒng)的運行;
二、整個過程無廢水產(chǎn)生,凈化過程不產(chǎn)生二次污染;
三、采用催化燃燒工藝凈化廢氣,可同時去掉多種污染物,具有工藝流程簡單、設(shè)備緊湊、運行等優(yōu)點;
四、采用電加熱/燃氣加熱啟動,具有方便、運行費用不高的優(yōu)點。
催化燃燒設(shè)備可普遍用于石油、化工、橡膠、油漆、涂裝、家俱、家電、印刷等行業(yè)中產(chǎn)生的低濃度廢氣的凈化處理。
催化燃燒設(shè)的優(yōu)點:
一、適用范圍廣,噪音小,且燃燒平緩,工作費用不高。催化燃燒設(shè)備簡直能夠處理的烴類廢氣及惡臭氣體。關(guān)于化工、涂料、絕緣材料等行業(yè)排放的低濃度、多成分、又沒有回收價值的廢氣,采用催化燃燒設(shè)備法的處理作用好。
二、可處理復(fù)雜成分的低濃度VOCs,一般低濃度的烴類、醇類、酮類等都能夠用催化燃燒設(shè)備法處理。
三、起燃溫度低,節(jié)省能源,一般在200-400℃。廢氣催化燃燒設(shè)備與直接燃燒相比,具有起燃溫度低,能耗小的顯著特點,燃燒易達穩(wěn)定,到起燃溫度后無需外界傳熱,能完結(jié)氧化反應(yīng)。
四、工藝簡單,操作。
五、處理速率好,用催化燃燒設(shè)備法處理廢氣的凈化率很好,物為CO2和H20,因為無二次污染問題,此外,因為溫度低,能很多減少NOx的生成。
用催化燃燒設(shè)備處理廢氣是抱負的方法,它不只燃燒速率好在處理廢氣的進程中還能夠按捺物質(zhì)的形成,對氧氣的習(xí)慣程度較不錯,因此逐漸替代了一般的燃燒方法被普遍應(yīng)用。
催化燃燒設(shè)備的使用越來越頻繁,這一點早已不是什么秘密。這是因為現(xiàn)今廢氣處理技術(shù)中,主要有燃燒、冷凝、吸附、膜處理技術(shù)等。除燃燒技術(shù)外,其它處理方法主要適合于物種較單一、廢氣工況較穩(wěn)定的場合,而且可適用工況范圍均小。但是大多數(shù)工業(yè)廢氣存在物種復(fù)雜、工況波動大,回收價值不高的問題,對于這一類尾氣較適合采用燃燒技術(shù)。另外,與普通的熱力焚燒處理技術(shù)相比,催化燃燒技術(shù)具有很多優(yōu)點,據(jù)市場分析數(shù)據(jù),催化燃燒技術(shù)在廢氣環(huán)保處理技術(shù)中已占50~60%之多,成為主流成熟的廢氣處理技術(shù)。
催化燃燒過程的燃燒過程是在催化燃燒設(shè)備進行。廢氣通過熱交換器預(yù)熱至200~400℃,然后進入燃燒室。當(dāng)它通過催化劑床時,混合氣體中的烴分子和氧分子分別吸附在催化劑表面上并活化。由于表面吸附降低了反應(yīng)的活化能,碳氫化合物和氧分子在較低溫度下被氧化,產(chǎn)生二氧化碳和水。催化劑燃燒反應(yīng)的關(guān)鍵是選擇適當(dāng)?shù)拇呋瘎?。催化劑的需求:高活動,是低溫活性好,所以開始的時候溫度盡可能低。燃燒是一種放熱反應(yīng),釋放大量的熱量可使催化劑表面達到500~1000攝氏度,而且催化劑易熔化,活性降低,因此要求催化劑能夠承受高溫。
用于催化燃燒的催化劑可分為1:1貴金屬:鉑、鈀、釕等。
貴金屬催化劑具有良好的活性和氧化容易回收等等,雖然有稀缺資源,昂貴的和糟糕的抗毒性缺點,但仍然是世界上主要的催化劑。
非貴金屬:過渡元素氧化物和稀土元素氧化物。單組分氧化物,如氧化銅(CuO)和氧化鎳(NIO)。單組分氧化物的不怕熱性差,活性低,限制了其應(yīng)用。后切換到兩個或兩個以上的金屬氧化物的混合物,如二氧化錳-氧化銅(3:2)化合物,三氧化二鐵-鉻酸復(fù)雜,銅氧化物、三氧化鉻復(fù)雜,尖晶石復(fù)雜鈷、錳、銅、錳、鎳、鋅鉻酸鹽等。雖然復(fù)合氧化物可以某些催化性能,但氧化活性仍低于貴金屬。
此外,還存在釷、鎳、鉬、硫化鈷等金屬硫化物。一般只適用于這類催化劑催化燃燒的碳氫化合物,硫、使用溫度限制在300~400℃,高溫,容易分解。
催化燃燒設(shè)備設(shè)計時應(yīng)考慮以下幾方面問題
一、轉(zhuǎn)化速度好。由于催化燃燒為不可逆的放熱反應(yīng),所以,無論反應(yīng)進行到什么階段,都應(yīng)在盡可能高的溫度下進行,以獲得較不錯的轉(zhuǎn)化速度。但操作溫度往往受某些條件的限制,如催化劑的不怕熱溫度、高溫材料的獲得,熱能的供應(yīng),以及是否伴有副反應(yīng)等。因而實際生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)實際情況恰當(dāng)?shù)剡x擇。
二、輔助燃料和助燃。催化燃燒一般采用氣作輔助燃料,也可用燃料油、電加熱等作輔助燃料。助燃一般用凈化后的氣體,如果凈化后的氣體不能作為助燃,則應(yīng)引入空氣助燃。
三、便于清洗和替換。催化劑反應(yīng)器一般應(yīng)設(shè)計成裝卸方便的模屜結(jié)構(gòu),便于清洗和換催化劑載體。
四、氣流和溫度均勻分布。要使通過催化劑表面的氣流和溫度分布均勻,火焰不直接接觸催化劑表面,燃燒室具有足夠的長度和空間。催化燃燒設(shè)備應(yīng)具有良好的保溫效果。爐體一般用鋼結(jié)構(gòu)的外殼內(nèi)襯不怕火材料,或用雙層夾墻結(jié)構(gòu)。
