催化燃燒裝置
工藝原理
1. 有機廢氣在引風機的作用下通入活性炭吸附箱,由于活性炭具有微孔多、比表面積大、吸附能力強的特性,將有機廢氣吸附在活性炭的微孔內,此時潔凈空氣被排出。
2. 一段時間后,活性炭達到飽和狀態而停止吸附,此時有機廢氣被濃縮在活性炭吸附層內。之后我們利用催化燃燒技術對飽和的活性炭進行脫附再生,使之重新投入使用。
3. 活性炭脫附出來的高濃度、小風量、高溫度的有機廢氣經阻火除塵器過濾后,進入特制的板式熱交換器,與催化反應后的高溫氣體進行能量交換,此時廢氣源的溫度得到第一次提升;之后具有一定溫度的氣體進入預熱器,進行第二次的溫度提升。
催化燃燒裝置
主要由熱交換器、燃燒室、催化反應器、熱回收系統和凈化煙氣的排放煙囪等部分組成,如圖1所示。其凈化原理是:未凈化氣體在進入燃燒室以前,先經過熱交換器被預熱后送至燃燒室,在燃燒室內達到所要求的反應溫度,氧化反應在催化反應器中進行,凈化后煙氣經熱交換器釋放出部分熱量,再由煙囪排入大氣。
設計時應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。應具有良好的保溫效果。爐體一般用鋼結構的外殼內襯耐火材料,或用雙層夾墻結構。
2、便于清洗和更換。催化劑反應器一般應設計成裝卸方便的模屜結構,便于清洗和更換催化劑載體。
3、輔助燃料和助燃。催化燃燒一般采用天然氣作輔助燃料,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,則應引入空氣助燃。
4、較高的轉化速度。由于催化燃燒為不可逆的放熱反應,所以,無論反應進行到什么階段,都應在盡可能高的溫度下進行,以獲得較高的轉化速度。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,以及是否伴有副反應等。因而實際生產中應根據實際情況恰當地選擇。