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为您介绍催化燃烧一体机的应用及工艺流程

2019-11-26 16:19:22

催化燃烧是用催化剂使废气中可燃物质在较低温度下氧化分解的净化方法。所以,催化燃烧又称为催化化学转化。由于催化剂加速了氧化分解的历程,大多数碳氢化合物在300~450℃的温度时,通过催化剂就可以氧化。

催化燃烧一体机主要由热交换器、燃烧室、催化反应器、热回收系统和净化烟气的排放烟囱等部分组成。其净化原理是:未净化气体在进入燃烧室以前,先经过热交换器被预热后送至燃烧室,在燃烧室内达到所要求的反应温度,氧化反应在催化反应器中进行,净化后烟气经热交换器释放出部分热量,再由烟囱排入大气。

催化燃烧一体机主要可以应用于以下几个方便:

一、用于有机溶剂的净化处理如:苯类、醇类、酯类、酚类、醚类、烷类等混合性有机废气;

二、适用于漆包线、机械、电机、化工、仪表、汽车、发动机、塑料、电器等行业的有机废气净化;

三、适用于各种烘道、印刷油墨、电机绝缘处理等烘干流水线等。

下面我们来了解一下催化燃烧一体机大致的工艺流程:

一、预热式:预热式是催化燃烧的基本流程形式。有机废气温度在100℃以下,浓度也较低,热量不能自给,因此在进入反应器前需要在预热室加热升温,燃烧净化后气体在热交换器内与未处理废气进行热交换,以回收部分热量。该工艺通常采用煤气或电加热升温至催化反应所需的起燃温度。

二、自身热平衡式:当有机废气排出时温度较高(在300℃左右),高于起燃温度,且有机物含量较高,热交换器回收部分净化气体所产生的热量,在正常操作下能够维持热平衡,无需补充热量,通常只需要在催化燃烧反应器中设置电加热器供起燃时使用。

三、吸附-催化燃烧:当有机废气的流量大、浓度低、温度低,采用催化燃烧需耗大量燃料时,可先采用吸附手段将有机废气吸附于吸附剂上进行浓缩,然后通过热空气吹扫,使有机废气脱附出来成为浓缩了的高浓度有机废气(可浓缩10倍以上),再进行催化燃烧。此时,不需要补充热源,就可维持正常运行。

四、对于有机废气催化燃烧工艺的选择主要取决于:燃烧过程的放热量,即废气中可燃物的种类和浓度;起燃温度,即有机组分的性质及催化剂活性;热回收率等。当回收热量超过预热所需热量时,可实现自身热平衡运转,无需外界补充热源,这是较经济的。

催化燃烧是典型的气-固相催化反应,其实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化燃烧过程中,催化剂的作用是降低活化能,同时催化剂表面具有吸附作用,使反应物分子富集于表面提高了反应速率,加快了反应的进行。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下,发生无焰燃烧,并氧化分解为CO2和H2O,同时放出大量热能,从而达到去除废气中的有害物的方法。在将废气进行催化燃烧的过程中,废气经管道由风机送入热交换器,将废气加热到催化燃烧所需要的起燃温度,再通过催化剂床层使之燃烧,由于催化剂的存在,催化燃烧的起燃温度约为250-300℃,大大低于直接燃烧法的燃烧温度650-800℃,因此能耗远比直接燃烧法为低。

与热力燃烧法相比,催化燃烧所需的辅助燃料少,能量消耗低,设备设施的体积小。在化学反应过程中,利用催化剂降低燃烧温度,加速有毒有害气体氧化的方法,叫做催化燃烧法。由于催化剂的载体是由多孔材料制作的,具有较大的比表面积和合适的孔径,当加热到300~450℃的有机气体通过催化层时,氧和有机气体被吸附在多孔材料表层的催化剂上,增加了氧和有机气体接触碰撞的机会,提高了活性,使有机气体与氧产生剧烈的化学反应而生成CO2和H2O,同时产生热量,从而使得有机气体变成无害气体。

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