催化燃燒設(shè)備的設(shè)計(jì)理念及優(yōu)點(diǎn)

發(fā)布時(shí)間：2022-07-27

催化燃燒裝置由PLC控制器、文本顯示器、變頻調(diào)速器、點(diǎn)火器、紫外線傳感器、熱電偶等電控設(shè)備以及風(fēng)機(jī)，另外由零壓閥調(diào)節(jié)燃?xì)馀c空氣的比例。催化燃燒電氣控制系統(tǒng)工作過程分為三個(gè)狀態(tài)：燃燒器工作狀態(tài)、停止?fàn)顟B(tài)及參數(shù)設(shè)定狀態(tài)。在工作狀態(tài)中又分為點(diǎn)火過程和燃燒過程。由安裝的熱電偶檢測出溫度，送文本顯示器顯示。PLc具有模擬量輸入、輸出模塊，檢測火焰燃燒信號(hào)和熱電偶溫度信號(hào)，將檢測到的信號(hào)與設(shè)定的信號(hào)經(jīng)過比較運(yùn)算后，通過0～10V電信號(hào)控制變頻器的輸出頻率來調(diào)整風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，保持燃燒器的燃燒溫度，這就是構(gòu)成以設(shè)定溫度為基準(zhǔn)的控制系統(tǒng)；自動(dòng)檢測燃燒器溫度信號(hào)與設(shè)定的溫度比較，輸出各類報(bào)警信號(hào)或直接停機(jī)。顯示器可以顯示燃?xì)饬髁?、燃燒溫度和變頻器輸出頻率。設(shè)定參數(shù)和工作狀態(tài)等信息；可以通過顯示器在線調(diào)整運(yùn)行溫度參數(shù)，修改設(shè)定溫度控制風(fēng)機(jī)的運(yùn)行。該系統(tǒng)還設(shè)有多種保護(hù)功能，是較不錯(cuò)的邏輯互鎖功能，從而確定系統(tǒng)工作，并且具有較為優(yōu)良的控制功能。

催化燃燒設(shè)備優(yōu)點(diǎn)：

1、起燃溫度低，節(jié)省能源：

廢氣催化燃燒與直接燃燒相比，具有起燃溫度低、能耗低的明顯特點(diǎn)。在某些情況下，催化燃燒達(dá)到起燃溫度后便無需外界供熱。

2、適用范圍廣：

催化燃燒幾乎可以處理所有的烴類廢氣及惡臭氣體。對于化工、涂料、絕緣材料等行業(yè)排放的低濃度、多成分、無回收價(jià)值的廢氣，采用吸附--催化燃燒法的處理效果。

3、處理速率不錯(cuò)，無二次污染：

用催化燃燒法處理廢氣的凈化率一般都在以上，終產(chǎn)物為沒有危害的CO2和H2O（雜原子化合物還有其他燃燒產(chǎn)物），且由于燃燒溫度低，能大量減少NOX的生成，因此不會(huì)造成二次污染。但是其缺點(diǎn)是工藝條件要求嚴(yán)格，不允許廢氣中含有影響催化劑壽命和處理速率的塵粒和霧滴，也不允許有使催化劑中毒的物質(zhì)，以防催化劑中毒，因此采用催化燃燒技術(shù)處理廢氣對廢氣作前處理。

在化學(xué)反應(yīng)過程中，利用催化劑降低燃燒溫度，加速不好的不好的氣體全部氧化的方法，叫做催化燃燒法。由于催化劑的載體是由多孔材料制作的，具有大的比表面積和適當(dāng)?shù)目讖?，?dāng)加熱到300~450℃的氣體通過催化層時(shí)，氧和氣體被吸附在多孔材料表層的催化劑上，增加了氧和氣體接觸碰撞的機(jī)會(huì)，提升了活性，使氣體與氧產(chǎn)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)而生成CO2和H2O，同時(shí)產(chǎn)生熱量，從而使得氣體變成沒有危害氣體。

催化燃燒設(shè)備主要由熱交換器、燃燒室、催化反應(yīng)器、熱回收系統(tǒng)和凈化煙氣的排放煙囪等部分組成。其凈化原理是：未凈化氣體在進(jìn)入燃燒室以前，先經(jīng)過熱交換器被預(yù)熱后送至燃燒室，在燃燒室內(nèi)達(dá)到所要求的反應(yīng)溫度，氧化反應(yīng)在催化反應(yīng)器中進(jìn)行，凈化后煙氣經(jīng)熱交換器釋放出部分熱量，再由煙囪排入大氣。

催化燃燒裝置設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)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，并確定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(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)襯不怕火材料，或用雙層夾墻結(jié)構(gòu)。

2、便于清洗和換。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(yīng)引入空氣助燃。

4、較不錯(cuò)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，以獲得較不錯(cuò)的轉(zhuǎn)化速度。但操作溫度往往受某些條件的限制，如催化劑的不怕熱溫度、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)際情況恰當(dāng)?shù)剡x擇。