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催化燃燒設備的作用和主要功能特點

時間:2022-02-10 作者:富宏元環保 文章來源:本站 點擊:147次

催化燃燒設備利用的是典型的氣-固相催化反應,其實質是活性氧參與的氧反應作用。在催化燃燒過程中,借助催化劑在低溫下(200~400℃)下,實現對物的基本氧反應,催化劑的作用是降低活化能,同時催化劑表面具有吸附作用,使反應物分子富集于表面提高了反應速率,加快了反應的進行。所用的催化劑為具有大比表面的貴金屬和金屬氧反應物多組分物質,可燃物在催化劑作用下燃燒,與直接燃燒相比,催化燃燒溫度較低,燃燒比較基本。

催化燃燒設備所發生的氣—固相催化反應的實質是活性氧參與的氧化作用。在催化燃燒過程中,催化劑的作用是降低活化能,同時催化劑表面具有吸附作用,使得反應物富集于表面。借助催化劑的作用使得廢氣在較低的起燃溫度條件下,發生無焰燃燒,并氧化分解為CO2和H2O,同時放出大量的熱能,從而達到除掉廢氣中物質的目的。

光化學反應需要分子吸收特定波長的電磁輻射,受激產生分子激發態,繼而發生化學反應生成新的物質或變成引發熱反應的中間化學產物。光催化劑是指在光的照射下,自身不起變化,卻可以推動化學反應的物質。它利用光能轉化成化學反應所需的能量,產生催化作用,使周圍的氧氣及水分子激發成很有氧化力的自由基或負離子。噴漆行業比較典型的是集裝箱、汽車生產線等的涂裝工序,會產生大量含油漆稀料成分的復雜廢氣,為了滿足噴漆技術及人員健康需求,風量通常很大,可高達20萬m3/h,濃度通常為200~1000mg/m3,屬于低濃度、無回收價值的廢氣,業界通常采用吸附濃縮-催化燃燒工藝處理。

催化燃燒設備電控制系統由PLC控制器、文本顯示器、變頻調速器、點火器、紫外線傳感器、熱電偶等電控設備以及風機,另外由零壓閥調節燃氣與空氣的比例。涂覆行業比較典型的是反光膜、磁帶、彩鋼瓦等涂覆工業,涂覆材料中含有大量溶劑揮發形成復雜廢氣,廢氣多產生于高溫烘道中,主要特點是溫度高、成分復雜。

可燃物在催化劑作用下燃燒,與直接燃燒相比,催化燃燒溫度較低,燃燒比較基本。催化燃燒所用的催化劑為具有大比表面的貴金屬和金屬氧反應物多組分物質。例如家用負載Pd或稀土化合物的催化燃氣灶,可減少尾氣中CO含量,提高熱效率。負載0.2%pt的氧反應鋁催化劑,在500℃下,可將大多數化合物燃燒,脫臭凈化到化學位移σ=1以下。催化燃燒為無焰燃燒,因此適用于穩定性要求高的場合,如以H2和O2為原料的燃料電池、用汽油或酒精為原料的懷爐(催化劑為浸Pt石棉)等。如除掉化工廠NOx的煙霧,可加燃料到煙霧中,通過負載型鉑和鈀催化劑,催化燃燒使NOx轉化為N2氣。采用適當的催化劑,使用氣體中的可燃物質在較低的溫度下分離、氧反應的燃燒方法。

催化燃燒設備的主要功能特點如下:

1、催化燃燒設備運行成本較低,比常用的蓄熱式燃燒爐RTO節約運行費用5-8倍,每立方米氣量運行費用僅為0.3~0.9分錢。

2、催化燃燒設備自動化程度高,設備啟動、停止,隨用隨開,對于部分化工生產的不連續性,可以在生產時開啟,不生產的間隙停止運行,大量的節約能源。

3、在催化燃燒設備實際運行的時候,以非甲烷總烴為例,用色譜法檢測,非甲烷總烴除掉率也許只有45%,但惡臭異味的除掉率不錯。這是因為非甲烷總烴經過處理后,部分分子變成小分子,用色譜法檢測時,依然表現為非甲烷總烴。惡臭異味的除掉率不錯,表明實際已經分解了多數污染物質,因為分解后的物質也有部分有異味。

4、催化燃燒設備的主機為成套工業廢氣處理裝置,前面配有用塔,能除掉廢氣中的粉塵和水分,操作簡單。

5、應用范圍廣闊,基本不受氣溫和污染物成分的影響,對惡臭異味的臭氣濃度有良好的分解作用,惡臭異味的除掉率不錯,處理后的氣體臭氣濃度達到行業標準。

催化燃燒設備系統的噪聲主要來自排風機,風機在空氣中不規則且無定向的噪音刺耳,危害人們的身心健康。聲速以大氣為傳播媒介,20℃時的傳播速度為344m/s,催化燃燒設備聲速隨空氣溫度的增加而增加,隨距離增加而衰減。聲不錯的單位為dB,人的聲覺范圍約在0-130dB之間,工業企業的生產車間和作業場所的工作地點的噪聲,標準規定為85dB,高的不得超過90dB。一般的情況下,催化燃燒設備除特別注意選用噪聲小的風機外,還要注意風管或風機的基礎,加大其重量,提升結構的動剛度,并采用減震裝置和軟連接、隔振措施,從而達到減噪效果。

當催化燃燒設備實際運行的時候,介質阻擋放電過程中,電子從電場中獲得能量,通過碰撞將能量轉化為污染物分子的內能或動能,這些獲得能量的分子被激發或發生電離形成活性基團,同時空氣中的氧氣和水分在電子的作用下也可產生大量的氫、臭氧和羥基氧等活性基團,這些活性基團相互碰撞后便引發了一系列復雜的物理、化學反應。

催化燃燒設備一般安裝在風機之前,催化燃燒設備確定惡臭廢氣能夠全部經過光氧設備處理后,再經風機進入煙囪,排放到大氣中。催化燃燒設備主要用作于食品、化工、污水、垃圾、塑膠、噴涂、造紙、輪胎等生產環節揮發或滲漏出不好的廢氣的凈化及臭味的除掉。

催化燃燒設備光化學及光催化氧化法是目前研討多的一項氧化技術。所謂光催化反應,就是在光的作用下進行的化學反應。光化學反應需要分子吸收特定波長的電磁輻射,催化燃燒設備受激產生分子激發態,然后會發生化學反應生成新的物質,或者變成引發熱反應的中間化學產物。

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