催化燃烧设备的三种燃烧过程

催化燃烧设备的三种燃烧过程

 

催化燃烧设备主要由换热器、燃烧室、催化反应器、热回收系统和净化烟气排气烟囱等组成。它的净化原理是:未净化的气体在进入燃烧室之前，先经过换热器预热，然后送到燃烧室，在那里达到所需的反应温度。氧化反应在催化反应器中进行，净化后的烟气通过换热器释放部分热量，然后通过烟囱排入***气。催化燃烧一般适用于空气体积小、浓度高、温度高的气态有机物，废气中不能含有硫、铅、汞、砷、卤素等会使催化剂中毒的物质。催化燃烧需要在相应的温度条件下进行，低温气体需要加热。风量越***，能耗越***，运行成本越高。在收集率的前提下，尽可能减少废气量，既能提高废气浓度和废气的单位热值，又能减少风量和能耗。同时要考虑热量回收尾气中的热量。有机废气一般是易燃易爆气体。虽然高浓度可以回收有机燃烧产生的部分热量，降低能耗，但在处理过程中应将其浓度控制在爆炸极限以内。在能耗可以接受的情况下，对于小风量一般采用简单管直接换热来回收热量。

 

根据预热和收集废气的方式，催化燃烧过程可分为三种类型。它们是:

 

***，预热。预热是rco催化燃烧的基本流程形式。有机废气温度低于100℃，浓度低，热量不自给，进入反应器前需要预热加热室的加热温度。燃烧和净化后，气体在热交换器中与未处理的废气进行交换，以回收部分热量。这个过程通常由气体或电力加热到催化反应所需的点火温度。

 

***二，自热平衡。当有机废气的温度高于着火温度(约300℃)且有机物含量高时，回收部分净化气体的换热器产生的热量可以维持正常运行时的热平衡，无需补充热量。一般来说，点火只能通过在催化反应器中安装电加热器来实现。

 

***三，吸附催化燃烧。当有机废气流量***、浓度低、温度低时，使用催化燃烧需要***量的燃料消耗。可以达到有机废气在吸附剂上的吸附浓度，然后用热空气将高浓度有机废气(可以浓缩10倍以上)汽提，再进行催化燃烧。此时，无需添加热源即可维持正常运行。

 

催化燃烧设备的催化燃烧过程在催化燃烧装置中进行。有机废气经换热器预热至200 ~ 400℃，然后进入燃烧室。当通过催化剂床时，混合气体中的烃分子和氧分子分别吸附在催化剂表面并被活化。由于表面吸附降低了反应的活化能，碳氢化合物和氧分子在较低温度下不会缓慢氧化，产生二氧化碳和水。催化燃烧法在RCO催化燃烧设备中存在的主要问题是催化剂易中毒，不怕温度。容易使催化剂中毒的物质包括焦油、油烟、粉尘、铅化合物、硫、磷和卤素化合物等。为了保持催化剂的活性，一般采用预处理，提前去除不***物质。近年来，含稀土元素的钙钛矿型复合氧化物催化剂的研究开发在提高耐温性方面取得了一些进展。在废气处理设备中，催化燃烧设备和直接燃烧设备的工作原理是相同的氧化方法。但催化燃烧与直接燃烧的区别在于前者燃烧过程中催化剂的存在，减少了废气燃烧所需的化学能，从而节约了处理成本。然而，催化燃烧装置比直接燃烧装置具有更多的催化剂。

 

催化燃烧是一种利用催化剂在较低温度下氧化分解废气中可燃物质的净化方法。所以催化燃烧也叫催化化学转化。由于催化剂加速了氧化分解过程，在300~450℃时，***部分烃类可以被催化剂完全氧化。与热燃烧方法相比，催化燃烧需要的辅助燃料更少，能耗更低，设备和设施更小。但由于所用催化剂中毒、催化剂床层更换和清洗成本高，影响了该方法在工业生产中的推广应用。