介紹催化燃燒設(shè)備的熱循環(huán)法與使用條件

發(fā)布時(shí)間：2022-09-02

催化燃燒設(shè)備一般采用固定床催化反應(yīng)器。反應(yīng)器的設(shè)計(jì)按規(guī)范進(jìn)行，應(yīng)便于操作，維修方便，便于裝卸催化劑。為膜片泄壓性能穩(wěn)定，安裝在主機(jī)的頂部。當(dāng)設(shè)備運(yùn)行發(fā)生意外事故時(shí)，可及時(shí)裂開泄壓，防止意外事故發(fā)生。預(yù)熱裝置包括廢氣預(yù)熱裝置和催化劑燃燒器預(yù)熱裝置。因?yàn)榇呋瘎┒加幸粋€(gè)催化活性溫度，對(duì)催化燃燒來說稱催化劑起燃溫度，需要使廢氣和床層的溫度達(dá)到起燃溫度才能進(jìn)行催化燃燒，因此，需要設(shè)置預(yù)熱裝置。

催化燃燒設(shè)備為了避免催化劑床層的堵塞和催化劑中，廢氣在進(jìn)入床層之前需要進(jìn)行預(yù)處理，以除去廢氣中的粉塵、液滴及催化劑的物品。實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況恰當(dāng)?shù)剡x擇。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。催化燃燒技能用于廢氣（VOCs）管理；該法已應(yīng)用于凈化金屬印刷、絕緣材料、漆包線、煉焦、化工等多行業(yè)廢氣。對(duì)于低濃度、大流量、對(duì)組分而無收回價(jià)值的VOCs廢氣，選用濃縮-催化燃燒法處理是有用的。

催化燃燒設(shè)備的催化燃燒處理方式：

1、催化燃燒處理方式是借助催化劑的催化作用對(duì)尾氣中有用物進(jìn)行低溫、節(jié)能型的處理，從而實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放的目的。

2、催化燃燒反應(yīng)是典型的氣-固相催化反應(yīng)，其實(shí)質(zhì)實(shí)在相應(yīng)溫度下，共同吸附于催化劑表面的有用物（VOC）與來自空氣中的氧化反應(yīng)催化氧反應(yīng)，全部氧反應(yīng)分離成沒有傷害的CO2和H2O，并釋放反應(yīng)熱的過程。

3、借助催化劑可大幅度降低有用物的起燃溫度，進(jìn)行無焰燃燒，減少預(yù)熱能耗及NOx的生成。

4、狀態(tài)檢測(cè)維修是對(duì)催化燃燒設(shè)備實(shí)際技術(shù)狀態(tài)額外基礎(chǔ)的防預(yù)維修方式，一般此設(shè)備日常點(diǎn)檢和定期檢查來查明設(shè)備技術(shù)狀態(tài)，針對(duì)設(shè)備的劣化部位以及程度，在故障發(fā)生前，適時(shí)地進(jìn)行防預(yù)維修，排除故障隱患恢復(fù)設(shè)備的功能。

催化燃燒設(shè)備是吸附系統(tǒng)的核心，工業(yè)上所使用的共三大類，即固定床、移動(dòng)床和流化床。各個(gè)行業(yè)的驅(qū)臭一般來說都會(huì)用到相應(yīng)的驅(qū)臭設(shè)備，不然惡臭作為一種污染形式，同樣是環(huán)境保護(hù)不達(dá)標(biāo)的，對(duì)于惡臭治理常用的一種設(shè)備是活性炭吸附裝置，熱循環(huán)法循環(huán)時(shí)間短；與化學(xué)品循環(huán)法相比，具有的通用性；不產(chǎn)生循環(huán)廢液。缺點(diǎn)：循環(huán)后的活性炭損失率較不錯(cuò)，一般為5%～10%；炭表面化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，比表面積減??；高溫循環(huán)對(duì)循環(huán)爐材料要求高，循環(huán)爐設(shè)備投資高；循環(huán)能耗成本較不錯(cuò)；炭反復(fù)循環(huán)會(huì)喪失吸附性能，一般蜂窩炭開始的脫附溫度為80~90度，脫附時(shí)間長(zhǎng)，隨著炭的使用，脫附溫度逐漸增大，但不能超過130度，并且進(jìn)入炭層的脫附氣體要有阻火器。

一、催化燃燒設(shè)備熱循環(huán)法與條件：

（1）活化，即在800℃～1000℃范圍內(nèi)加熱活性炭，使殘留下來的炭，被水蒸氣、二氧化碳或氧氣等分解，熱循環(huán)的步驟根據(jù)加熱爐種類的不同也稍有差別，但是差別不大。

（2）高溫炭化，即在約800℃加熱炭，使大部分物分解、氣化，或以固定碳的形態(tài)殘留下來。

（3）干燥，干燥溫度一般低于100℃，主要是蒸發(fā)孔隙水，少量低沸點(diǎn)的物也會(huì)被氣化，該過程需要大量的蒸發(fā)潛熱，熱循環(huán)的過程約有50%的能耗是在干燥過程中消耗的。

（4）在約350℃時(shí)加熱活性炭，使其中的低沸點(diǎn)物被分離。

二、催化燃燒設(shè)備中的吸附劑的選擇要求：

（1）根據(jù)氣體的濃度和凈化要求選擇：對(duì)于但要求凈化速率不高的場(chǎng)合，就應(yīng)盡可能地采用廉價(jià)的吸附劑，以降低生產(chǎn)成本。對(duì)于濃度較低但凈化要求高的場(chǎng)合，就應(yīng)該考慮用吸附能力比較不錯(cuò)的吸附劑。對(duì)于氣體、且凈化速率要求也高的場(chǎng)合，應(yīng)考慮先采用廉價(jià)吸附劑處理，然后再采用吸附力強(qiáng)的吸附劑處理的二層吸附處理方法或應(yīng)用吸附劑浸漬的方法。

（2）根據(jù)吸附劑的來源選擇：在綜合考慮以上諸因素的基礎(chǔ)上，盡量選擇一些，易得，且近距離能解決的吸附劑。

（3）根據(jù)吸附質(zhì)的性質(zhì)選擇：吸附質(zhì)的性質(zhì)包括性和分子的大小。若為非性的大分子物質(zhì)，主要選擇的應(yīng)是活性炭。因?yàn)榛钚蕴繉儆诜切晕絼覂?nèi)部具有范圍較廣的大小孔徑，可以吸附直徑變化范圍很寬的非性吸附質(zhì)，如大多數(shù)蒸氣。若吸附質(zhì)為性小分子物質(zhì)，則應(yīng)考慮性吸附劑，如硅膠、分子篩、活性氧化鋁等。

催化燃燒設(shè)備的脫附循環(huán)過程：活性碳使用一段時(shí)間吸附了相應(yīng)量的溶劑后可脫附循環(huán)。循環(huán)時(shí)用蒸汽自塔底噴入，把活性碳中吸附的溶劑蒸出，再經(jīng)過冷凝器冷凝成液體，進(jìn)入分離筒，分離回收溶劑，殘液進(jìn)曝氣筒，經(jīng)曝氣后排出。

催化燃燒設(shè)備的吸附過程，由于固體表面上存在著未平衡和未飽和的分子引力或化學(xué)鍵力，因此當(dāng)此固體表面與氣體接觸時(shí)，就能吸引氣體分子，使其濃聚并保持在固體表面，此現(xiàn)象稱為吸附。利用固體表面的吸附能力，使廢氣與大表面的多孔性固體物質(zhì)相接觸，廢氣中的污染物被吸附在固體表面上，使其與氣體混合物分離，達(dá)到凈化目的。廢氣經(jīng)空氣過濾器除去微小懸浮顆粒后，進(jìn)入吸附罐頂部，經(jīng)過罐內(nèi)活性碳吸附后，除去成分，符合排放標(biāo)準(zhǔn)的凈化氣體，經(jīng)風(fēng)機(jī)排出室外。