催化燃烧设备原理

催化燃烧设备也叫着燃烧装置,都是用来处理废气的一种设备。该设备主要有热交换装置、燃烧室、催化反应设备、热回收系统和烟气排放设备等部分构成。该设备需要借助催化剂,从而才能将有机废气在较低的起燃温度下进行无焰燃烧,其它工作原理和流程可以分为以下三种。

1、预热式

这种属于比较基本的流程工艺,由于催化剂都有一个主要原理是有机废气的温度在100℃以下并且浓度较低的情况下,这种情况热量一般是不能自给的,因此需要在进入反应器之前,需要在预热室内对其进行加热升温。一般所采用的预热方式主要有煤气或电加热,这二种方式可以将废气升温到催化反应所需要的起燃温度,从而达到燃烧氧化分解的目的,燃烧氧化后的气体在热交换器内和没有处理的废气进行热交换,从而可以回收部分的热量。

预热式流程图

2、自身热平衡

有机废气温度比较高而且有机物的含量也比较高,在通常情况下只需要在催化燃烧设备的燃烧室中,用电加热器供起起燃,然后再由交换器进行回收部分净化过的气体所产生的热量。这种的好处是在正常操作下就可以维持住热平衡,不需要额外补充热量。

自身热平衡流程图

3、吸附

这种方式主要用来处理大流量、低浓度、低温度的有机废气。这种废气当采用催化燃烧来进行处理时需要消耗掉大量的燃料,通常处理节约燃料角度来考虑,可以行采用吸附的方式将废气吸附到吸附剂,比如我们所熟知的活性炭等。吸附后进行浓缩,再通过热空气吹扫,使其脱附变成浓度较高的气体后再进行燃烧分解,这种方式也是不需要额外的补充热量可以正常的运行。

吸附流程图

特点

1、 点火温度低,反应速度快,节约能源。在催化剂燃烧过程中,催化剂的作用是降低voc和氧分子的活化能,改变反应路线。与热燃烧相比,催化燃烧具有着火温度低、反应速度快的优点。参见催化剂燃烧性能和热燃烧性能的比较。催化剂燃烧具有 较低的着火温度,节省了辅助能源的消耗,在某些情况下不需要外部加热。

 

 

2、 加工效率高,二次污染物少,温室气体排放。催化燃烧净化Voc的效率一般在95%以上,分解氧化后的产物主要是CO2和H2O。由于催化剂燃烧温度较低,nox生成明显减少[3-5]。辅助燃料消耗排放的CO2占CO2排放总量的比重较大,降低了辅助能源消耗,明显降低了温室气体的CO2排放。

 

3、 应用范围广泛。催化燃烧可以处理几乎所有的烃类有机废气和恶臭气体,以及广泛适用于处理的VOCs。对于低浓度、高流速、多组分和不可回收的VOCs,催化燃烧较为经济的方法是使用它。

 

4、自动化程度比较高、能耗较低。并且操作起来比较简单,遇到故障时会自动报警,并且低耗节能,防腐比较耐用,设备的使用寿命更长。

5、操作费用比较低,如果有机废气的浓度达到1000mg/m3以上时,净化设备当中的加热室是不要需进行辅助加热的,这样可以有效地节约的加热时所生产的费用。

范围

催化燃烧设备以其结构简单、净化效率高、节能、二次污染等优点,广泛应用于线材加工、机械、电机、化工、设备、汽车、发动机、塑料、电器、石油、化工、印染等行业。其他工业有机废气处理。如油漆工业中的苯、乙醇、乙酸乙酯、三苯基(苯、甲苯、二甲苯)和**,印刷工业中的异丙醇,电子工业中的乙酸乙酯、甲苯、二氯甲烷,三氯乙烷的吸附回收。此外,还可加工碳氢化合物(芳香烃、烷烃、烯烃)、含氧有机化合物(醇、酮、有机酸等)、含氮有机化合物、硫、卤素、含磷有机化合物等。

 

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