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發布時間:2020-11-12 08:54  





催化燃燒技術作為VOCs處理主要工藝之一,由于其投資成本相對較低
不生成NOx二次污染、無火焰燃燒,安全性好、反應溫度低,輔組能耗少等優點,近年來得到廣泛的應用,尤其是在噴涂,包裝印刷、絕緣材料等行業。下面就催化劑燃燒技術的原理、催化劑、工藝流程及主要優缺點做簡單介紹:
催化燃燒原理
催化燃燒,又叫催化氧化(Catalytic Oxidizer),通過使用催化劑降低反應活化能,使VOCs在較低的溫度下(250~400℃)在催化劑表面進行無焰燃燒,廢氣中的VOCs氧化分解為O2和H2O,并放出大量的熱量。由于氧化反應溫度低,所以極大地抑制了空氣中的N2氧化生成NOx。
不同種類的VOCs的轉化率取決于催化劑的種類,空速(停留時間)以及催化燃燒的溫度。因此應用時候需要根據實際的VOCs種類和濃度進行詳細設計,一般情況下催化劑溫度都要略高于實驗溫度,以確保VOCs去除率。
催化燃燒工藝流程
根據廢氣燃燒的熱量平衡,催化燃燒工藝流程可分為3種。(1)預熱式。有機廢氣溫度和濃度都較低,熱量不能自給,因此在進入反應器前需要在預熱室加熱升溫。燃燒凈化后氣體在熱交換器內與未處理廢氣進行熱交換,以回收部分熱量。該工藝通常采用或電加熱升溫至催化反應所需的起燃溫度。(2)自身熱平衡式。當有機廢氣排出時溫度高于起燃溫度(350℃左右)且有機物含量較高時,熱交換器回收部分凈化氣體所產生的熱量,在正常操作下能夠維持熱平衡,無需補充熱量,通常只需要在催化燃燒反應器中設置電加熱器供起燃時使用。(3)吸附濃縮 催化燃燒。當有機廢氣的流量大、濃度低、溫度低,采用催化燃燒需耗大量燃料時,可先采用吸附手段將有機廢氣吸附于吸附劑上進行濃縮,然后通過熱空氣吹掃,使有機廢氣脫附濃縮成為高濃度有機廢氣(可濃縮10倍以上),再進行催化燃燒。此時,不需要補充熱源,就可維持正常運行。
催化燃燒是典型的氣-固相催化反應,它借助催化劑降低了反應的活化能,使其在較低的起燃溫度200~ 300℃下進行無焰燃燒,有機物質氧化發生在固體催化劑表面,同時產生CO2和H2O,并放出大量的熱量,因其氧化反應溫度低,所以大大地抑制了空氣中的N2形成高溫NOx,而且由于催化劑有選擇性催化作用,有可能限制燃料中含氮化合物(RNH)的氧化過程,使其多數形成分子氮(N2)。
承接各類大型廢氣處理工程,催化燃燒凈化效率98%,適用范圍廣
與傳統的火焰燃燒相比,催化燃燒有著很大的優勢:
(1)起燃溫度低,能耗少,燃燒易達穩定,甚至到起燃溫度后無需外界傳熱就能完成氧化反應。
(2)凈化效率高,污染物(如NOx及不完全燃燒產物等)的排放水平較低。
(3)適應氧濃度范圍大,噪音小,無二次污染,且燃燒緩和,運轉費用低,操作管理也很方便。
催化燃燒由于起燃溫度低,是一種較為理想的通過催化反應(無明火)處理有機污染物的方法,具有適用范圍廣、結構簡單、凈化效率高、節能、無二次污染等優點,已在國內外得到了廣泛應用。
潤江環保研發的催化燃燒凈化裝置具有操作簡單、自動化程序高、能有效的處理各種有機廢氣污染物,處理濃度<=10g/m3,深受廣大客戶的歡迎。催化燃燒處理技術結構及原理:催化燃燒凈化裝置主要由阻火器、熱交換器、催化反應床、風機這幾個主要部件組成,與直接燃燒相比,催化燃燒溫度較低,燃燒比較完全。催化燃燒所用的催化劑為具有大比表面的和金屬氧化物。催化燃燒法是將有機污染物的廢氣、在催化劑鉑、鈀等催化劑的作用下,可以在較低溫度下將廢氣中的有機污染物氧化成二氧化碳和水。
廢氣經阻火器過濾后,通過主進閥、旁通閥的同步反向切換調節進入熱交換器,熱交換器的熱氣升高一定溫度后進入預熱室、經過預熱室的加熱使廢氣升溫到催化起燃溫度(250度)然后進入催化反應床,在催化劑的活性作用下,有機廢氣進行氧化反應生成無害的水和二氧化碳,并放出一定的熱量。反應后的高溫氣體再次進入熱交換器,經換熱后,后以較低的溫度經引風機排入大氣。催化燃燒是借助催化劑在低溫下(200-400度)實現對有機物的完全氧化,因此,操作簡單、安全、凈化效率高,在有機廢氣特別是回收價值大的有機廢氣凈化等領域應用廣泛。
不同的排放場合和不同的廢氣,有不同的催化燃燒廢氣處理工藝流程。但無論采取哪種工藝流程,都由如下工藝單元組成:
廢氣預處理---預熱裝置---催化燃燒裝置。、
根據業主提供的參數采用的設備為吸附濃縮-催化凈化一體化裝置。吸附濃縮-催化凈化一體化裝置在 時充分利用設備自身的催化燃燒后的余熱,無須其他能源,具有節能、環保自動運行等優點,在活性炭處理工藝的領域中,其 的處理工藝將活性炭處理技術向前邁了一大步。
催化凈化裝置內設加熱室,啟動加熱裝置,進入內部循環,當熱氣源達到有機物的沸點時,有機物從活性炭內揮發出來,進入催化室進行催化分解成水和二氧化碳,同時釋放出能量。利用釋放出的能量再進入吸附床脫附時,此時加熱裝置 停止工作,有機廢氣在催化燃燒室內維持自燃,尾氣 ,循環進行,直到有機物 從活性炭內部分離,至催化室分解。活性炭得到了 ,有機物得到分解處理。