發布時間:2020-10-27 08:37:49瀏覽次數:355
催化燃燒設備廢氣處理過程主要包括三部分吸附氣體過程、脫附氣體過程,催化燃燒過程。
1、吸附氣體流程利用活性炭的物理特性對VOC有機廢氣進行吸附,且蜂窩狀活性炭比表面積大、吸附能力強特性,將有機廢氣吸附到活性炭的微孔中,從而使氣體得以凈化,凈化后的氣體再通過風機排空。
2、脫附氣體流程當活性炭微孔吸附飽和時,將不能再進行吸附,此時利用催化床產生的高溫熱風對活性炭進行脫附,活性炭微孔中的有機物遇高溫后自動脫離活性炭,使活性炭。
3、脫附下來的有機物已被濃縮(濃度較原來提高幾十倍)并被送入催化燃燒室進行催化燃燒,在催化劑上在250~300℃進行催化氧化,使其轉化為無害的CO2和H2O排出,當有機廢氣濃度達到2000PPm以上時,有機廢氣在催化床可維持自燃,不用另外再行加熱,燃燒后的尾氣一部份直接排到大氣,大部份熱氣流被再次循環送往吸附床,用于對活性炭的脫附。這樣既能滿足燃燒和脫附所需熱能,又能達到節能的目的,后的活性炭可用于下次吸附。
該設備可采用雙氣路連續工作,工作量較大時設兩個吸附床交替切換使用,一個催化燃燒室,先將有機廢氣經其中一個活性炭吸附床對氣流中的廢氣進行吸附,當活性炭快達到飽和時吸附床兩端的密閉閥門同時關閉,即停止吸附工作,同時另一臺吸附床自動打開開始接替吸附工作。如此以來兩臺吸附床切換運行可實現大工作量的連續工作,有時為了增加催化燃燒設備的使用壽命,可以在催化燃燒設備之前加設一臺預處理設備,例如噴淋塔、干式過濾器或者除塵器,這些設備可以過濾廢氣中的顆粒物及粘性成分。
催化劑是催化燃燒法的核心,一種好的催化劑具備催化活性高、熱穩定性好、強度高、壽命長等特性。
1、活性高。催化劑的活性好壞直接影響催化燃燒的化學轉化率。而轉化率不僅與催化活性材料自身的活性有關,而且與催化載體的物理形狀有著直接關系。所以,在選擇適應的催化活性材料的同時,還考慮催化載體的物理形狀,催化劑有較高的活性,達到催化燃燒凈化的目的。
2、熱穩定性好。由于廢氣的溫度隨時變化,如果催化劑不能適應范圍內的溫度變化,催化劑的性能就會下降,凈化效率就會降低。因此,催化劑具備適應范圍內的溫度變化。
3、強度高。在催化燃燒過程中,催化劑往往會因高溫、振動和氣流等因素的作用,使催化劑產生破裂和磨損,破裂和磨損會造成催化劑的活性降低,增加催化劑床層的壓降,影響凈化效果。
4、壽命長。催化活性材料大都比較昂貴,所以,設計時選用催化劑時應盡量使用壽命較長的催化劑。
催化燃燒設備設計時應考慮以下幾方面問題:
1、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,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。催化燃燒裝置應具有良好的保溫效果。爐體一般用鋼結構的外殼內襯耐火材料,或用雙層夾墻結構。
2、便于清洗和換。催化劑反應器一般應設計成裝卸方便的模屜結構,便于清洗和換催化劑載體。
3、輔助燃料和助燃。催化燃燒一般采用氣作輔助燃料,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,則應引入空氣助燃。
4、較高的轉化速度。由于催化燃燒為不可逆的放熱反應,所以,無論反應進行到什么階段,都應在盡可能高的溫度下進行,以獲得較高的轉化速度。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,以及是否伴有副反應等。因而實際生產中應根據實際情況恰當地選擇。
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