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簡單介紹催化燃燒的工藝原理和適用范圍

2019年04月19日 15:55:39人氣:2907來源:

  催化燃燒是在消化、吸收各國*技術(shù)的基礎(chǔ)上,采取“引進(jìn)+消化+創(chuàng)新”的方式,設(shè)計(jì)出的一款有機(jī)廢氣治理設(shè)備。該產(chǎn)品安全性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性均達(dá)到了國內(nèi)靠前的水平。
 
  一、催化燃燒設(shè)備工藝原理
 
  主體結(jié)構(gòu)由高溫氧化室、兩個(gè)陶瓷蓄熱體和四個(gè)切換閥門組成。當(dāng)有機(jī)廢氣進(jìn)入蓄熱體后,蓄熱體放熱,有機(jī)廢氣被加熱到800℃左右后在高溫氧化室燃燒,燃燒后的高溫潔凈氣體通過蓄熱體;高溫氣體則被蓄熱體2冷卻后,經(jīng)過切換閥排放。經(jīng)過一段時(shí)間,閥門切換,有機(jī)廢氣從蓄熱體進(jìn)入,放熱加熱廢氣,廢氣被氧化燃燒后通過蓄熱體,蓄熱體吸熱,高溫氣體被冷卻后通過切換閥排放。這樣周期性地切換,就可連續(xù)處理有機(jī)廢氣,同時(shí)無需或少量補(bǔ)充能量,達(dá)到節(jié)能效果。
 
  對VOC排放濃度和排放速率要求較高的情況下,可設(shè)計(jì)三個(gè)或五個(gè)蓄熱床,每個(gè)蓄熱床依次進(jìn)行蓄熱—放熱—清掃的循環(huán)過程。 對于高濃度(低于20%LEL)的有機(jī)氣體,可對氧化后的熱量進(jìn)行二次余熱回收,回收方式可以是:加熱導(dǎo)熱油、蒸汽、熱水、熱風(fēng)、熱風(fēng)經(jīng)過濾后直接回用等。
 
  二、催化燃燒設(shè)備適用范圍
 
  中、高濃度(低于20%LEL)、大風(fēng)量有機(jī)廢氣;廢氣中含有多種有機(jī)成分、或有機(jī)成分經(jīng)常發(fā)生變化;不適用于含有較多硅樹脂廢氣。
 
  VOCs廢氣凈化裝備可以實(shí)現(xiàn)自給供熱,具有比較好的應(yīng)用效果。然而,裝備本身存在著運(yùn)行操作不能*連續(xù)化、設(shè)備制造成本較高、裝備使用時(shí)占用體積較大、安裝調(diào)試中對電氣控制要求較高等缺點(diǎn),對此,需要設(shè)計(jì)一種操作簡單、可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化運(yùn)作、低成本的一體化催化燃燒設(shè)備。
 
  結(jié)構(gòu)中包括以下幾個(gè)部分:①有機(jī)廢氣進(jìn)口管、出口管;②廢氣進(jìn)口濃度檢測控制器、催化劑床層進(jìn)口溫度檢測控制器;③廢氣換熱器、電加熱棒、處理器上蓋板、氣流隔板;④催化劑床層、催化劑支撐板。
 
  改進(jìn)后的催化燃燒器可以進(jìn)行連續(xù)化操作,有機(jī)廢氣進(jìn)(冷氣)和出口(熱氣)均經(jīng)過廢氣換熱器的進(jìn)出端,冷側(cè)流體與熱側(cè)流體在換熱器中進(jìn)行連續(xù)熱交換,利用熱量傳遞性質(zhì),熱流體的熱量經(jīng)過壁傳熱、對流傳熱過程傳遞至冷流體中;廢氣換熱器的冷側(cè)出口氣,經(jīng)過電加熱棒區(qū)域,對含VOCs廢氣進(jìn)行加熱升溫。
 
  經(jīng)加熱的廢氣順著壓力梯度會(huì)越過氣流隔板進(jìn)入催化劑床層,廢氣在VOCs催化劑表面發(fā)生催化氧化作用,可以實(shí)現(xiàn)在較低溫度下廢氣催化燃燒,放出氧化反應(yīng)熱。氣流順著催化劑宏觀孔道流動(dòng),經(jīng)支撐板后進(jìn)入廢氣換熱器,與冷流體間接接觸換熱,從廢氣換熱器的熱側(cè)出口流出,繼而完成排放。
 
  三、催化燃燒催化劑技術(shù)分析
 
  處理廢氣量應(yīng)減少。廢氣量增大,若要達(dá)到規(guī)定去除率,在催化劑去除能力不變的情況下,需要增加催化劑的用量,但目前市場來看,效果較好的催化燃燒催化劑單價(jià)(元/m3)均在十幾萬元,會(huì)增加設(shè)備的成本。在實(shí)際操作中,可以先對廢氣的VOCs進(jìn)行濃縮預(yù)處理,再通過脫附操作將VOCs脫附出來,以降低裝置的使用投資成本和操作。
 
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