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催化燃烧设备的优势以及催化燃烧的过程

时间: 2019-03-05 13:40 浏览次数: 来源:山东新迈脉冲打磨柜
    要是利用催化剂来改变反应条件以达到在较低条件下去除有机物的净化装置,催化燃烧装置内所发生的的气-固相催化反应的实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化净化过程中,催化剂用来降低化学反应的活化能,使反应条件更有利于所能控制的条件。借助催化剂的作用使废气在较低的起燃温度条件下,发生无焰燃烧,并将其氧化分解为无害的C02和H20,同时放出大量的热能,从而达到去除废气中有害物质的目的。
    催化燃烧设备优势

    一、起燃温度低,节省能源

    有机废气催化燃烧与直接燃烧相比,具有起燃温度低、能耗低的显著特点。在某些情况下,催化燃烧达到起燃温度后便无需外界供热。

    二、适用范围广

    催化燃烧几乎可以处理所有的烃类有机废气及恶臭气体。对于有机化工、涂料、绝缘材料等行业排放的低浓度、多成分、无回收 的废气,采用吸附--催化燃烧法的处理效果更好。

    三、处理效率高,无二次污染

    用催化燃烧法处理有机废气的净化率一般都在95%以上, 终产物为无害的CO2 和H2O (杂原子有机化合物还有其他燃烧产物),且由于燃烧温度低,能大量减少NOX 的生成,因此不会造成二次污染。但是其缺点是工艺条件要求严格,不允许废气中含有影响催化剂寿命和处理效率的尘粒和雾滴,也不允许有使催化剂中毒的物质,以防催化剂中毒,因此采用催化燃烧技术处理有机废气必须对废气作前处理。
    催化燃烧过程:

    在化学反应过程中,利用催化剂降低燃烧温度,加速有毒有害气体完全氧化的方法,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毒无害气体。

    催化燃烧设备主要由热交换器、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,如右图所示。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。

    催化燃烧装置设计时应考虑以下几方面问题:

    1、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,并保证火焰不直接接触催化剂表面,燃烧室必需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耐火材料,或用双层夹墙结构。

    2、便于清洗和更换。催化剂反应器一般应设计成装卸方便的模屉结构,便于清洗和更换催化剂载体。

    3、辅助燃料和助燃。催化燃烧一般采用天然气作辅助燃料,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。

    4、较高的转化速度。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,以获得较高的转化速度。但操作温度往往受某些条件的限制,如催化剂的耐热温度、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。
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