廢氣處理設(shè)備蓄熱催化燃燒裝置
作者:森然 來(lái)源:森然環(huán)保 2022-08-21 瀏覽量:98
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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
催化原理及裝置組成
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、廢氣處理廠家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*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*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。
催化燃燒法的優(yōu)點(diǎn)
1.可以降低有機(jī)廢氣的起始燃燒溫度。例如甲醇、甲醛在以氧化鋁為載體的Pt催化劑(Pt/Al2O3)的作用下,室溫下就開始燃燒,而直接燃燒法起始燃燒點(diǎn)通常為300~600℃。
2.燃燒不受碳?xì)浠衔餄舛鹊南拗啤?/div>
3.基本上不會(huì)造成二次污染。
4.設(shè)備較簡(jiǎn)單,投資少,見效快。
無(wú)論燃煤是發(fā)電還是供熱、供汽,使用它的主要設(shè)備為鍋爐。我國(guó)大中城市中普遍使用小型鍋爐供熱,更小型的茶爐供應(yīng)開水。這樣,成千上萬(wàn)根細(xì)小的煙囪,就一起豎直著指向天空,隨時(shí)噴出一股股黑煙,污染天空。因此科學(xué)家提出治理大氣污染應(yīng)從鍋爐開始。
廢氣處理催化燃燒凈化塔在催化劑的作用下,使有機(jī)廢氣中的碳?xì)浠衔镌跍囟容^低的條件下迅速氧化成水和二氧化碳。
催化燃燒法處理工業(yè)有機(jī)廢氣是20世紀(jì)40年代末出現(xiàn)的技術(shù)。從1949年美國(guó)研制出世界上一套催化燃燒裝置到現(xiàn)在,這項(xiàng)技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于油漆、橡膠加工、塑料加工、樹脂加工、皮革加工、食品業(yè)和鑄造業(yè)等部門,也用于汽車廢氣凈化等方面。中國(guó)在1973年開始將催化燃燒法用于治理漆包線烘干爐排出的有機(jī)廢氣,隨后又在絕緣材料、印刷工業(yè)等方面進(jìn)行了研究,使催化燃燒法得到了廣泛的應(yīng)用。
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