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    催化燃燒裝置都包括什么?怎么使用?

    文章出處:小汐TAG標簽: 人氣:發表時間:2020-02-17 12:24:54

      催化燃燒裝置是指在催化劑作用下燃燒的裝置或設備。催化燃燒裝置的工作原理是:借助催化劑使有機廢氣在較低的起燃溫度下進行無焰燃燒,使有機廢氣分解為無毒的二氧化碳和水蒸汽。催化燃燒器電控制系統由PLC控制器、文本顯示器、變頻調速器、點火器、紫外線傳感器、熱電偶等電控設備以及風機,另外由零壓閥調節燃氣與空氣的比例。介紹了HC型系列有機氣體催化燃燒裝置和LF-VC型直接催化分解氧化裝置,以及催化燃燒裝置使用中的不安全因素以及管理措施。催化燃燒裝置都包括什么?

    催化燃燒過程:

      在化學反應過程中,利用催化劑降低燃燒溫度,加速有毒有害氣體完全氧化的方法,叫做催化燃燒法。由于催化劑的載體是由多孔材料制作的,具有較大的比表面積和合適的孔徑,當加熱到300~450℃的有機氣體通過催化層時,氧和有機氣體被吸附在多孔材料表層的催化劑上,增加了氧和有機氣體接觸碰撞的機會,提高了活性,使有機氣體與氧產生劇烈的化學反應而生成CO2和H2O,同時產生熱量,從而使得有機氣體變成無毒無害氣體。


      催化燃燒裝置主要由熱交換器、燃燒室、催化反應器、熱回收系統和凈化煙氣的排放煙囪等部分組成,如右圖所示。其凈化原理是:未凈化氣體在進入燃燒室以前,先經過熱交換器被預熱后送至燃燒室,在燃燒室內達到所要求的反應溫度,氧化反應在催化反應器中進行,凈化后煙氣經熱交換器釋放出部分熱量,再由煙囪排入大氣。

    活性炭吸附脫附階段:

      經過前面的預處理后,廢氣通入后端的活性炭塔進行吸附處理,通過活性炭表面的孔隙吸附廢氣分子,吸附廢氣。當活性炭飽和后,把裝置切換到脫附模式,對活性炭進行脫附。脫附新鮮空氣首先經過新風入口的換熱器和電加熱室進行加熱,將空氣加熱,進入活性炭床,炭床受熱后,活性炭吸附的廢氣會揮發出來,萬川環保此時廢氣變成高濃度小風量的廢氣。


      催化燃燒階段:廢氣經風機送入到催化燃燒室前的換熱器,然后進入催化燃燒室中的預熱器,在加熱器的作用下,使廢氣溫度提高到250-300℃左右,再進入催化燃燒床,廢氣在催化劑的作用下無焰燃燒,被分解為二氧化碳和水,最后進行排放。

    催化劑:

      催化劑是一種能改變化學反應速度,而在反應前后其本身的化學性質沒有改變的物質。催化劑通常是由催化活性材料和催化載體構成。催化活性材料一般是金屬或金屬氧化物。其中貴重金屬催化劑主要有鉑、鈀和釕等,普通金屬催化劑主要有銅、鉻、鎳、釩、錳、鐵、鈷等金屬及氧化物。催化載體是多孔材料,主要作用是使活性材料具有大的體表面積。催化載體分為金屬載體、陶瓷載體和炭纖維載體。金屬載體一般是以鎳或鎳鉻合金為載體做成的帶、片、丸、絲等形狀,通過 “電鍍”或 “化學鍍”(即溶液浸漬)將鉑、鈀鍍在這些載體上,并制成便于裝配、拆卸的模屜。以陶瓷為載體的催化劑,一般是以硅—鋁氧化物為載體,其結構有片粒狀和蜂窩狀兩種。一般在陶瓷結構上涂敷一層僅0.13mm厚的α-氧化鋁薄層,把活性的鉑、鈀等金屬催化劑以微晶狀態沉積或分散在多孔的氧化鋁薄層中,并制成便于裝配、拆卸的模屜。炭纖維載體可制作成線狀、氈狀、網狀等形狀,在載體上涂敷催化活性材料,制成便于裝配、拆卸的模屜。


    催化燃燒裝置設計時應考慮以下幾方面問題:

      1、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,并保證火焰不直接接觸催化劑表面,燃燒室必需具有足夠的長度和空間。催化燃燒裝置應具有良好的保溫效果。爐體一般用鋼結構的外殼內襯耐火材料,或用雙層夾墻結構。

      2、便于清洗和更換。催化劑反應器一般應設計成裝卸方便的模屜結構,便于清洗和更換催化劑載體。


      3、輔助燃料和助燃。催化燃燒一般采用天然氣作輔助燃料,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,則應引入空氣助燃。

      4、較高的轉化速度。由于催化燃燒為不可逆的放熱反應,所以,無論反應進行到什么階段,都應在盡可能高的溫度下進行,以獲得較高的轉化速度。但操作溫度往往受某些條件的限制,如催化劑的耐熱溫度、高溫材料的獲得,熱能的供應,以及是否伴有副反應等。因而實際生產中應根據實際情況恰當地選擇。

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