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催化燃燒的工藝流程和使用中的常見問題

時間:2022-02-22 作者:富宏元環保 文章來源:本站 點擊:111次

根據廢氣的預熱方式及富集方式,催化燃燒的工藝流程可分為3種:

1、自身熱平衡式。廢氣溫度高且物含量較不錯,通常只需要在催化燃燒反應器中設置電加熱器供起燃時使用,通過熱交換器回收部分凈化氣體所產生的熱量,正常操作下就能夠維持熱平衡,不需要補充熱量。

2、吸附-催化燃燒。當廢氣的流量大、濃度低、溫度低、采用催化燃燒需消耗大量的燃料時,可先采用吸附手段將廢氣吸附于吸附劑上并進行濃縮,然后通過熱空氣吹掃,使廢氣脫附成為廢氣(可濃縮10倍以上)后再進行催化燃燒。不需要補充熱源就可以維持正常運行。

3、預熱式。預熱式是催化燃燒的基本的流程形式,廢氣溫度在100℃以下、濃度也較低時,熱量不能自給,因此在進入反應器前需要在預熱室加熱升溫。通常采用煤氣或電加熱將廢氣升溫至催化反應所需的起燃溫度;燃燒凈化后的氣體在熱交換器內與未處理的廢氣進行熱交換,以回收部分熱量。

催化燃燒設備主要適用于處理常溫、大風量、中低濃度、易揮發的廢氣,可處理溶劑種類包括苯類、酮類、酯類、醛類、醚類、烷類及其混合氣體。先廢氣經干式過濾器去掉部分粉塵顆粒物。然后將符合吸附條件的廢氣送入活性炭吸附箱進行吸附凈化,凈化后的潔凈氣體由主排風機排入大氣中。吸附裝置配有備用吸附箱1套,當活性炭吸附飽和后通過控制閥門切換至催化燃燒脫附狀態;脫附系統采用在線脫附(也可采用離線脫附),即吸附過程為連續式處理工藝,在備用吸附裝置投入使用同時,飽和吸附箱則進行脫附工作,脫附后活性炭箱預備至下次循環使用。

催化燃燒設備的性能特點如下:

1、采用貴金屬鉑、鈀浸漬的蜂窩狀陶瓷載體催化劑,比表面積大,阻力小,凈化率不錯;

2、占地面積小,凈化速率不錯,催化凈化裝置凈化速率不錯;

3、能耗低:催化起燃溫度低,僅為250-300℃,設備預熱時間短,僅需15~30分鐘,時耗能僅為風機速率,濃度較低時自動間歇補償加熱;

4、余熱回用:余熱用于預熱將被處理的廢氣,降低整個主機的消耗功率;

5、穩定:設備配有阻火除塵系統、泄壓系統、超溫報警系統及全自動控制系統;

當催化燃燒設備在運行的時候,其實是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,燃燒比較全部。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,提升熱速率。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。如去掉化工廠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。

催化燃燒設備在使用中常見的問題:

1、催化劑全部失活:使催化劑失活的毒物包括和慢速作用毒物兩大類。作用毒物主要有P、As等,慢速作用毒物有Pb、Zn等。通常情況下,催化燃燒設備的催化劑失活是由于毒物與活性組分化合或熔成合金。對于作用毒物來說,即使只有微量也能使催化劑失活。

2、沉積覆蓋活性中心:不飽和化合物的存在可導致炭沉積,此外,陶瓷粉塵、鐵氧化合物及其他顆粒物堵塞活性中心后,也會影響催化劑的吸附與解吸能力,導致催化劑活性下降。

3、催化反應:鹵素和硫的化合物易與活性中心結合,但這種結合是比較松弛、可逆且暫時性的,當廢氣中的這類物質被去掉后,催化燃燒設備的催化劑活性可以恢復。

催化燃燒設備采用吸附+脫附組合工藝來處理大風量、中低濃度的廢氣,可處理的溶劑包括苯類。也可處理酮類、脂類、醇類、醛類、醚類、烷類和其混合類??善毡閼糜谄?、造船、家用電器。噴漆、涂裝車間的廢氣凈化,也可與制鞋粘膠、印鐵制罐、化工塑料、印刷油墨、漆。

催化燃燒設備催化燃燒達到起燃溫度后便無需外界供熱催化燃燒可以處理所有的烴類廢氣及惡臭氣體。對于化工、涂料、絕緣材料等行業排放的低濃度、多成分、無回收價值的廢氣,采用吸附催化燃燒法的處理效果比好用催化燃燒法處理廢氣的凈化率一般都能達到很高,且由于燃燒溫度低,能大量減少NOX的生成,因此不會造成二次污染。這樣的催化燃燒工作原理會能夠節省能源。

催化燃燒設備根據廢氣含量的不同和天天工作時間的不同,設定脫附時間。一般7-15天進行脫附。脫附時間為3-5小時。催化燃燒設備的脫附時間主要由活性炭的填充量和活性炭的碘值來決定?;钚蕴康奶畛淞扛?,碘值高,催化燃燒設備的脫附時間間隔就比較長,如果催化燃燒設備選用的活性炭碘值低,而且設備里活性炭的填充量又少,催化燃燒設備就很容易達到飽和。像這種催化燃燒設備一般的脫附時間為3-5天就要脫附一次,這樣就很大的浪費電量。增加使用費用,而且活性炭的使用壽命短,好的活性炭一般2-3年替換一次,像這種需要經常需要脫附的催化燃燒設備的活性炭基本一年就需要替換一次。

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