催化燃燒設備的三種燃燒過程

 

催化燃燒設備主要由換熱器、燃燒室、催化反應器、熱回收系統和凈化煙氣排氣煙囪等組成。它的凈化原理是:未凈化的氣體在進入燃燒室之前，先經過換熱器預熱，然后送到燃燒室，在那里達到所需的反應溫度。氧化反應在催化反應器中進行，凈化后的煙氣通過換熱器釋放部分熱量，然后通過煙囪排入***氣。催化燃燒一般適用于空氣體積小、濃度高、溫度高的氣態有機物，廢氣中不能含有硫、鉛、汞、砷、鹵素等會使催化劑中毒的物質。催化燃燒需要在相應的溫度條件下進行，低溫氣體需要加熱。風量越***，能耗越***，運行成本越高。在收集率的前提下，盡可能減少廢氣量，既能提高廢氣濃度和廢氣的單位熱值，又能減少風量和能耗。同時要考慮熱量回收尾氣中的熱量。有機廢氣一般是易燃易爆氣體。雖然高濃度可以回收有機燃燒產生的部分熱量，降低能耗，但在處理過程中應將其濃度控制在爆炸極限以內。在能耗可以接受的情況下，對于小風量一般采用簡單管直接換熱來回收熱量。

 

根據預熱和收集廢氣的方式，催化燃燒過程可分為三種類型。它們是:

 

***，預熱。預熱是rco催化燃燒的基本流程形式。有機廢氣溫度低于100℃，濃度低，熱量不自給，進入反應器前需要預熱加熱室的加熱溫度。燃燒和凈化后，氣體在熱交換器中與未處理的廢氣進行交換，以回收部分熱量。這個過程通常由氣體或電力加熱到催化反應所需的點火溫度。

 

***二，自熱平衡。當有機廢氣的溫度高于著火溫度(約300℃)且有機物含量高時，回收部分凈化氣體的換熱器產生的熱量可以維持正常運行時的熱平衡，無需補充熱量。一般來說，點火只能通過在催化反應器中安裝電加熱器來實現。

 

***三，吸附催化燃燒。當有機廢氣流量***、濃度低、溫度低時，使用催化燃燒需要***量的燃料消耗。可以達到有機廢氣在吸附劑上的吸附濃度，然后用熱空氣將高濃度有機廢氣(可以濃縮10倍以上)汽提，再進行催化燃燒。此時，無需添加熱源即可維持正常運行。

 

催化燃燒設備的催化燃燒過程在催化燃燒裝置中進行。有機廢氣經換熱器預熱至200 ~ 400℃，然后進入燃燒室。當通過催化劑床時，混合氣體中的烴分子和氧分子分別吸附在催化劑表面并被活化。由于表面吸附降低了反應的活化能，碳氫化合物和氧分子在較低溫度下不會緩慢氧化，產生二氧化碳和水。催化燃燒法在RCO催化燃燒設備中存在的主要問題是催化劑易中毒，不怕溫度。容易使催化劑中毒的物質包括焦油、油煙、粉塵、鉛化合物、硫、磷和鹵素化合物等。為了保持催化劑的活性，一般采用預處理，提前去除不***物質。近年來，含稀土元素的鈣鈦礦型復合氧化物催化劑的研究開發在提高耐溫性方面取得了一些進展。在廢氣處理設備中，催化燃燒設備和直接燃燒設備的工作原理是相同的氧化方法。但催化燃燒與直接燃燒的區別在于前者燃燒過程中催化劑的存在，減少了廢氣燃燒所需的化學能，從而節約了處理成本。然而，催化燃燒裝置比直接燃燒裝置具有更多的催化劑。

 

催化燃燒是一種利用催化劑在較低溫度下氧化分解廢氣中可燃物質的凈化方法。所以催化燃燒也叫催化化學轉化。由于催化劑加速了氧化分解過程，在300~450℃時，***部分烴類可以被催化劑完全氧化。與熱燃燒方法相比，催化燃燒需要的輔助燃料更少，能耗更低，設備和設施更小。但由于所用催化劑中毒、催化劑床層更換和清洗成本高，影響了該方法在工業生產中的推廣應用。