催化燃烧是典型的气—固相催化反应,它借助催化剂降低了反应的活化能,使其在较低的起燃温度200~300℃下进行无焰燃烧,有机物质氧化发生在固体催化剂表面,同时产生CO2和H2O,并放出大量的热量,因其氧化反应温度低,所以大大地抑制了空气中的N2形成高温NOx。而且由于催化剂有选择性催化作用,有可能限制燃料中含氮化合物(RNH)的氧化过程,使其多数形成分子氮(N2)。
催化燃烧是用催化剂使废气中可燃物质在较低温度下氧化分解的净化方法。所以,催化燃烧又称为催化化学(http://www.maoyihang.com/sell/l_9/)转化。由于催化剂加速了氧化分解的历程,大多数碳氢化合物在300~450℃的温度时,通过催化剂就可以氧化完全。与热力燃烧法相比,催化燃烧所需的辅助燃料少,能量消耗低,设备设施的体积小。
催化燃烧原理:
本装置是根据吸附(效率高)和催化燃烧(节能)两个基本原理设计的,即吸附浓缩-催化燃烧法。
含有机物的废气经风机的作用,经活性炭吸附层,有机物质被活性炭特有的作用力吸附在其内部,洁净气体被排出;经一段时间后,活性炭达到饱和状态时,停止吸附,此时有机物已经被浓缩在活性炭内。
吸附有机物废气的活性炭床,可用催化燃烧处理废气产生的热量进行脱附再生,脱附后的气体再送催化燃烧室净化,不需要外加能量,运行费用低,节能****。
设备组成性炭,其阻力极低,所以使用过程中的能耗仅为排风机功率,不会给用户增加费用。
设备主要由干式过滤、活性炭吸附床、催化燃烧脱附床、配套风机、电器(http://www.maoyihang.com/sell/l_16/)控制等组成。
1.干式过滤
为了防止废气带入少量的水气和少量的粉尘进入到吸附净化装置系统,从而使活性炭受潮和堵塞导致吸附**降低。经干式除尘工艺,以确保吸附处理系统的气源洁净度为96%。干式过滤器一般采用无纺布材质的过滤棉,以降低活性炭更换周期,减少运行费用。
2.活性炭吸附床
内装活性炭层及气流分布器,以浓缩净化有机气体,是整个装置个主循环的主要部件及核心工序,活性炭由堆放式装填,更换极其方便。
活性炭吸附箱的单床设计风量为:20000m3/h,设定一个吸附床吸附,吸附完之后脱附。
采用活性炭吸附材料-蜂窝状活性炭,其与粒(棒)状相比具有优势的热力学性能,低阻低耗,高吸附率等,极适用于大风量下使用拥有优良的吸附性能,其结构为多孔蜂窝状,具有孔隙结构发达,比表面积大,流体阻力小等优点,该产品(http://www.maoyihang.com/invest/)特别适用于大风量,低浓度工厂有机废气净化治理,如工厂的甲醛、苯、甲苯、二甲苯等有毒有害废气治理。
催化净化装置内设加热室,启动加热装置,进入内部循环,当热气源达到有机物的沸点时,有机物从活性炭内挥发出来,进入催化室进行催化分解成水和二氧化碳,同时释放出能量。利用释放出的能量再进入吸附床脱附时,此时加热装置完全停止工作,有机废气在催化燃烧室内维持自燃,尾气再生,循环进行,直到有机物完全从活性炭内部分离,*催化室分解。活性炭得到了再生,有机物得到分解处理。
燃烧过程
在化学反应过程中,利用催化剂降低燃烧温度,加速有毒有害气体完全氧化的方法,叫做催化燃烧法。
催化燃烧过程是在催化燃烧装置中进行的。有机废气先通过热交换器预热到200~400℃,再进入燃烧室,通过催化剂床时,氧和有机气体被吸附在多孔材料表层的催化剂上,增加了氧和有机气体接触碰撞的机会,提高了活性,使有机气体与氧产生剧烈的化学反应而生成CO2和H2O,同时产生热量,从而使得有机气体变成无毒无害气体。将浓缩的有机废气引入主要设备,有机废气经内装加热装置从活性炭层中将有机物分离后,通过催化剂的作用分解成水和二氧化碳,同时释放能量,由热交换装置置换能量,用于维护设备自燃的能源(http://www.maoyihang.com/sell/l_34/)。
催化燃烧装置主要由热交换器、燃烧室、催化反应器、热回收(http://www.maoyihang.com/buy/)系统和净化烟气的排放烟囱等部分组成,如右图所示。其净化原理是:未净化气体在进入燃烧室以前,先经过热交换器被预热后送*燃烧室,在燃烧室内达到所要求的反应温度,氧化反应在催化反应器中进行,净化后烟气经热交换器释放出部分热量,再由烟囱排入大气。
假设净化装置处理风量为2000m3/h,装机功率60kw,电加热工作时间约半小时,当催化床温度达到250~300℃时,催化燃烧床开始反应,利用废气反应产生的热空气循环使用,此时电加热停止,不需要外加热,单床脱附,脱附时间为3~4小时,设定时间活性炭吸附箱定时自动切换脱附,内部装填的陶瓷蜂窝体贵金属催化剂使用寿命为10000小时。整个脱附系统采用多点温度控制,**脱附**的稳定。
催化剂采用堇青石蜂窝陶瓷体作为载体,γ-Al2O3为第二载体,以贵金属Pd、Pt等为主要活性组分,贵金属铂和钯,具有高活性、高净化效率、耐高温及长使用寿命。
炉体一般用钢结构的外壳内衬耐火材料,或用双层夹墙结构,使通过催化剂表面的气流和温度分布均匀,并**火焰不直接接触催化剂表面,燃烧室必需具有足够的长度和空间,具有良好的保温**,气流和温度均匀分布,催化剂反应器设计成装卸方便的模屉结构,便于清洗和更换催化剂载体。