催化燃燒廢氣裝置工作效率提高的方法
時(shí)間:2022-03-19 14:03:21 作者:鑫偉環(huán)保文章來源:本站點(diǎn)擊:114
【一】、催化燃燒廢氣裝置工作效率提高的方法
催化燃燒廢氣裝置是在催化的基礎(chǔ)上,結(jié)合蓄熱式燃燒的有點(diǎn)而生產(chǎn)的,適用于三苯、酮、酯、醛、酚等各種工業(yè)排放的廢氣和異味惡臭氣體。
催化燃燒廢氣裝置工作原理是通過催化的方法將污染物全部為CO2和H2O,同時(shí)利用蓄熱材料反復(fù)回用反應(yīng)產(chǎn)生的熱量,達(dá)到減少運(yùn)行費(fèi)用的目的。催化燃燒廢氣裝置主要結(jié)構(gòu)由燃燒室、陶瓷填料床、催化劑和切換閥等組成。
催化燃燒廢氣處理裝置主要用于涂裝、印刷、機(jī)電、家電、制鞋、塑料及各種化工車間里揮發(fā)或泄漏出的廢氣的凈化及臭味的除掉,比較適用于較低濃度的、不宜采用直接燃燒或催化燃燒和吸附回收處理的廢氣,尤其對(duì)大風(fēng)量的處理場合,均可獲得滿意的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。催化燃燒幾乎可以處理所有的烴類廢氣及惡臭氣體。在染料、涂料、塑料、感光材料、合成橡膠、化學(xué)纖維以及許多石油化工產(chǎn)品和焦化產(chǎn)品的生產(chǎn)使用過程中,都會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣。廢氣主要包括各種烴類、醇類、醛類、酸類、酮類和胺類等,一般都有易燃易爆、有毒、不溶于水、溶于溶劑的特性。
當(dāng)廢氣的濃度達(dá)到2000PPm以上時(shí),廢氣在催化床可維持自燃,不用外加熱。燃燒后的尾氣一部分排入大氣,大部分被送往吸附床,用于活性炭循環(huán)。這樣可滿足燃燒和吸附所需的熱能,達(dá)到節(jié)能的目的。循環(huán)后的可進(jìn)入下次吸附;在脫附時(shí),凈化操作可用另一個(gè)吸附床進(jìn)行,既適合于連續(xù)操作,也適合于間斷操作。應(yīng)用新型活性炭(多為蜂窩炭或纖維炭)吸附濃縮低濃度的廢氣,吸附接近飽和后引入熱空氣加熱活性炭,使廢氣脫附出來進(jìn)入催化燃燒床進(jìn)行無焰燃燒凈化處理,熱氣體在系統(tǒng)中循環(huán)使用或增設(shè)二級(jí)換熱器進(jìn)行熱能回收。該法將低濃度的廢氣通過活性炭將其濃縮成的廢氣再通過催化燃燒全部凈化。該法吸取了吸附法和催化燃燒法的優(yōu)點(diǎn),克服了各自單使用的缺點(diǎn),解決了治理低濃度、大風(fēng)量廢氣存在的難題,是目前國內(nèi)治理廢氣的成熟、實(shí)用的方法。
目前我國廢氣處理主要采用的是冷凝回收法、液體吸收法、膜分離法、直接燃燒法、催化燃燒法、吸附法、吸附-催化燃燒法等多種原理。其關(guān)鍵部件壓縮機(jī)和節(jié)流機(jī)構(gòu)已全部實(shí)現(xiàn)本土化生產(chǎn),投資和運(yùn)行成本較低;并切設(shè)備簡單、自動(dòng)化程度高、維護(hù)方便、穩(wěn)定性好、輸出為液態(tài)油可直接利用等優(yōu)點(diǎn)。但需要冷凍設(shè)備。
催化燃燒廢氣裝置工作效率提高的方法:
1、便于清洗和較換。催化劑反應(yīng)器一般應(yīng)設(shè)計(jì)成裝卸方便的模屜結(jié)構(gòu),便于清洗和較換催化劑載體。
2、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,并保護(hù)火焰不直接接觸催化劑表面,燃燒室具有足夠的長度和空間。催化燃燒廢氣裝置應(yīng)具有良好的保溫效果。爐體一般用鋼結(jié)構(gòu)的外殼內(nèi)襯耐火材料,或用雙層夾墻結(jié)構(gòu)。
3、較高的轉(zhuǎn)化速度。由于催化燃燒為不可逆的放熱反應(yīng),所以,無論反應(yīng)進(jìn)行到什么階段,都應(yīng)在盡可能高的溫度下進(jìn)行,以獲得較高的轉(zhuǎn)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(yīng),以及是否伴有副反應(yīng)等。因而實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況。
4、輔助燃料和助燃。催化燃燒一般采用自然氣作輔助燃料,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(yīng)引入空氣助燃。
【二】、工業(yè)廢氣處理催化燃燒設(shè)備注意事項(xiàng)
廢氣通過鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)入爐,由燃料加熱,加熱至250~300左右。催化燃燒裝置在該溫度下,廢氣中的揮發(fā)物在催化劑的作用下被并成水。同時(shí),反應(yīng)后的高溫?zé)煔膺M(jìn)入結(jié)構(gòu)的陶瓷蓄熱體,大部分熱量被器吸收以上),溫度降低到入口附近的溫度,然后通過煙囪排出,達(dá)到凈化廢氣的目的,吸收的熱量用于預(yù)熱后續(xù)的廢氣,從而降低反應(yīng)溫度并減少消耗品。
其凈化作用機(jī)理包含等離子體中包含大量的正負(fù)離子、激發(fā)態(tài)粒子和具有強(qiáng)性的自由基,這些活性粒子和部分臭氣分子碰撞結(jié)合,在電場作用下,使臭氣分子處于激發(fā)態(tài)。當(dāng)臭氣分子獲得的能量大于其分子鍵能的結(jié)合能時(shí),臭氣分子的化學(xué)鍵斷裂,直接成單質(zhì)原子或由單一原子構(gòu)成的氣體分子。同時(shí)產(chǎn)生大量的OH、HO2、O等活性自由基和性較強(qiáng)的O3,與氣體分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng),然后生成產(chǎn)物。
工業(yè)廢氣處理催化燃燒設(shè)備是使廢氣在催化劑的催化作用下在250~350的溫度下發(fā)生的廢氣處理設(shè)備。催化燃燒裝置在催化燃燒裝置中可以使廢氣中所含的廢氣(vocs)催化燃燒。相對(duì)于直接燃燒設(shè)備680~1050的高溫,催化燃燒設(shè)備具有多的優(yōu)點(diǎn)。