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催化燃烧设备净化原理介绍

发布人:亚格环保设备   发布时间:2020-07-15

催化燃烧设备主要由热交换器、燃烧室、催化反应器、热回收系统和净化烟气的排放烟囱等部分组成,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至燃烧室,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。由于催化燃烧为不可逆的放热反应,所以,无论反应进行到什么阶段,都应在尽可能高的温度下进行,以获得较高的转化速度。但操作温度往往受某些条件的限制,如催化剂的耐热温度、高温材料的获得,热能的供应,以及是否伴有副反应等。因而实际生产中应根据实际情况恰当的选择。

将有机废气直接引入催化燃烧装置,在开始阶段需通过电加热器将其温度升高至反应需要的温度,废气在催化催化剂作用发生氧化放热反应生成无害的H2O和CO2,分解后释放出的热量通过热交换器加热进入催化床的有机废气,当有机废气的浓度达到一定的浓度时,放热和热交换所需要热量达到平衡,无需电加热,通过自身平衡处理掉高浓度有机废气。上述过程可通过PLC系统控制柜全自动操作。催化分解法已成为净化高浓度有机废气的有效手段,特别适宜治理喷涂、油墨印刷等在烘干过程中排出的高浓度有机废气。因烘干废气温度和有机物浓度都较高,对分解反应及热量回收有利,减少设备运行及投资费用。

随着国家工业化的快速发展,近年来人们对大气环境质量越来越关注,以挥发性有机污染物为代表的大气环境污染日趋严重,喷漆企业因使用溶剂型涂料和溶剂型稀释剂而成为挥发性有机废气的主要排放源。由于有机废气存在易挥发、成分复杂、挥发性不同等特点,难以去除。催化燃烧法是热破坏法处理VOCs的其中一种方法,其在远低于直接燃烧温度条件下处理低浓度的VOCs气体,具有净化效率高、无二次污染、能耗低的特点,是商业上处理VOCs应用最有效的处理方法之一。

1、催化燃烧工艺原理

催化燃烧是典型的气—固相催化反应,它在催化剂的作用下降低反应的活化能,使其在较低的起燃温度250~350℃下进行无焰燃烧,在固体催化剂表面有机物质发生氧化,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的氧化过程,使其多数形成分子氮。

2、催化燃烧工艺设计

本研究选取贵金属钯为催化剂、陶瓷填料为载体,配置催化燃烧装置一套。主要研究在设计处理风量为2500m³/h、催化燃烧设计燃烧温度为250℃、不同催化剂用量对VOCs去除效率的影响。


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