蓄熱式焚燒爐點擊了解更多銳翔清源催化燃燒

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發(fā)布時間：2020-08-15 15:24

催化燃燒是用催化劑使廢氣中可燃物質(zhì)在較低溫度下氧化分解的凈化方法。所以，催化燃燒又稱為催化化學(xué)轉(zhuǎn)化。由于催化劑加速了氧化分解的歷程，大多數(shù)碳?xì)浠衔镌?00~450℃的溫度時，通過催化劑就可以氧化完全。　　

催化燃燒裝置主要由熱交換器、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，如右圖所示。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)計時應(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，并保證火焰不直接接觸催化劑表面，燃燒室必需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)襯耐火材料，或用雙層夾墻結(jié)構(gòu)。　　

2、便于清洗和更換。催化劑反應(yīng)器一般應(yīng)設(shè)計成裝卸方便的模屜結(jié)構(gòu)，便于清洗和更換催化劑載體。　　

3、輔助燃料和助燃。催化燃燒一般采用作輔助燃料，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、較高的轉(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，以獲得較高的轉(zhuǎn)化速度。但操作溫度往往受某些條件的限制，如催化劑的耐熱溫度、高溫材料的獲得，熱能的供應(yīng)，以及是否伴有副反應(yīng)等。因而實際生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)實際情況恰當(dāng)?shù)剡x擇。

催化燃燒裝置是一種通過氧化催化劑對加熱至一定溫度的廢氣催化氧化，使其生成無害的 CO2 與 H2O 的工藝設(shè)備。與傳統(tǒng)蓄熱燃燒、直燃式熱氧化爐相比，具有熱耗低、處理效率高（≥95%）的特點。常用的催化燃燒裝置根據(jù)氧化催化劑的工作溫度（250~400 ℃），可實現(xiàn)低溫氧化廢氣中的 VOCs，并大大節(jié)省處理廢氣的運(yùn)行成本。

1.1 催化燃燒裝置原理

催化燃燒裝置的結(jié)構(gòu)及處理流程如圖 1 所示。含 VOCs 廢氣進(jìn)入裝置入口，經(jīng)過濾器過濾后進(jìn)入換熱器室進(jìn)行熱交換，再進(jìn)入燃燒器室對廢氣進(jìn)行預(yù)加熱（燃燒用氧氣為廢氣中所含有的空氣，也可通過旁路風(fēng)閥補(bǔ)充空氣），待加熱至 350 ℃后由送風(fēng)機(jī)將預(yù)熱氣體抽至催化劑室進(jìn)行催化氧化。由于部分廢氣中含有硫、硅、磷等元素，會使催化劑，因此預(yù)加熱后的廢氣在進(jìn)入催化劑室前需進(jìn)行預(yù)處理。當(dāng)處理后的廢氣進(jìn)入催化劑室并與氧化催化劑接觸時，催化劑將廢氣中的 VOCs 氧化分解成CO2 和 H2O。處理后的無害氣體將被送入一次換熱器，與從入口來的廢氣進(jìn)行熱交換，達(dá)到節(jié)約熱源的目的。風(fēng)機(jī)采用耐高溫型號，放置于設(shè)備本體下游部分，目的在于使上游路徑形成負(fù)壓，防止氣體泄漏。裝置排氣口預(yù)設(shè)取樣孔，用于對處理后的廢氣進(jìn)行成分檢測。

催化燃燒廢氣處理流程：

1、廢氣經(jīng)預(yù)處理除去粉塵、顆粒狀物質(zhì)后，送入活性炭吸附器Ⅰ、Ⅱ，當(dāng)活性炭吸附器Ⅰ接近飽和時，首先將處理氣體自動切換到活性炭吸附器Ⅱ（活性炭吸附器Ⅰ停止吸附操作），然后用熱氣流對活性炭吸附器Ⅰ進(jìn)行解吸脫附，將有機(jī)物從活性炭上脫附下來。在脫附過程中，有機(jī)廢氣已被濃縮,濃度較原來提高幾十倍，達(dá)2000ppm以上，濃縮廢氣送到催化分解裝置，成為CO2與H2O排出。

2、完成解吸脫附以后活性炭吸附器Ⅰ進(jìn)入待用狀態(tài)，待活性炭吸附器Ⅱ接近飽和時，系統(tǒng)再自動切換回來，同時對活性炭吸附器Ⅱ進(jìn)行解吸脫附，如此循環(huán)工作。

3、當(dāng)有機(jī)廢氣的濃度達(dá)到2000ppm以上時，催化床內(nèi)可維持自燃，不用外加熱。該方案不僅大大節(jié)省了能量的消耗，而且由于催化分解器的處理能力僅需原廢氣處理量的1/5（60000m3/h），所以同時也降低了設(shè)備投資。本方案既適合于連續(xù)工作，也適合于間斷工作。