详解催化燃烧设备的基本流动形式
催化燃烧设备的工作方法与直接燃烧净化相同,属于热损伤法,催化剂表面的吸附提升了反应速率,加快了反应速度,其机理是废气中组分的氧化,热解和热分解,催化燃烧设备是一个典型的气-固相催化反应的本质是活性氧参与的深层氧化。
催化净化设备内设加热室,启动加热装置,进入内部循环,当热气源达到物的沸点时,物从活性炭内跑出来,进入催化室进行催化分解成CO2和H2O,同时释放出能量,利用释放出的能量再进入吸附床脱附时,此时加热装置催化燃烧设备全部停止工作,废气在催化燃烧室内维持自燃,尾气循环,循环进行,直至物全部从活性炭内部分离,至催化室分解,活性炭得了循环,物得催化分解处理,间隙式每次脱附均需启动加热装置,可以连续脱附就不需要加热功率。
催化燃烧设备的生产过程中的注意事项。
一、气流和温度均匀分布,要使通过催化剂表面的气流和温度分布均匀,并确定火焰不直接接触催化剂表面,燃烧室需要具有足够的长度和空间,催化燃烧装置应具有良好的保温效果,炉体一般用钢结构的外壳内衬不怕火材料,或用双层夹墙结构。
二、便于清洗和替换,催化剂反应器一般应设计成装卸方便的模屉结构,便于清洗和替换催化剂载体。
三、辅助燃料和助燃,催化燃烧一般采用燃气作辅助燃料,也可用燃料油,电加热等作辅助燃料,助燃一般用净化后的气体,如果净化后的气体不能作为助燃,则应引入空气助燃。
四、较不错的转化速度,由于催化燃烧为不可逆的放热反应,所以,无论反应进行到什么阶段,都应在尽可能高的温度下进行,以获得较不错的转化速度,但操作温度往往受某些条件的限制,如催化剂的不怕热温度,高温材料的获得,热能的供应,以及是否伴有副反应等,因而实际生产中应根据实际情况恰当地选择。
下面,详细讲讲催化燃烧设备的基本流动形式:
一、预热:预热是催化燃烧的基本流动形式,浓度较低,热量不能自给自足,所以需要在进入反应器前预热室加热温度,在燃烧和净化之后,在热交换器中将气体与未经处理的废气交换以回收部分热量,这个过程通常通过气体或电加热到催化反应所需的点火温度。
二、自热平衡:当废气温度高于点火温度(约300℃),物含量高时,回收部分净化气体的换热器产生的热量可在正常运行时保持热平衡,无需补充热量,通常只需在催化反应器中安装电加热器即可点火。
三、吸附催化燃烧:当大的废气流量,低浓度,低温度,使用催化燃烧需要大量的燃料消耗,可以废气吸附在吸附剂上的吸附浓度,然后通过热空气吹扫,使废物气体剥离废气(可以集中超过10倍),然后催化燃烧。
催化燃烧设备的催化燃烧炉,主要应该包括预热和燃烧部分,在预热部分,工业VOC废气设备除加热装置外,还应保持相应长度的预热区,使气体温度分布均匀,确定燃烧时火焰不与催化剂活性炭除尘箱接触,进入口废气,为了防止热损失,预热部分应该有良好的绝缘,在催化反应部分,为了方便催化剂的装卸,通常采用篮式或抽屉式总成。
催化反应发生前,催化反应床的气体温度需要达到所用催化剂的点火温度,对于低于进入口的点火温度,需要预热启动温度,是行驶时,冷气需要预热,因此催化燃烧法适合于连续排气的净化,在预热进气后,燃烧尾气的热量可用于预热入口气体,如果排放的废气是间歇性的,每次都要预热进入口空调装置,预热器运行频繁,能耗大幅度增加,煤气预热方法可以用热丝或烟气加热。