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制药行业催化燃烧设备废气处理过程包括哪些

2022-01-12 21:24:16

制药行业催化燃烧设备在将废气进行催化燃烧的过程中,废气经管道由风机送入热交换器进行一次升温,再进加热室将废气加热到催化燃烧所需要的起始温度。经过加热的废气通过催化剂层使之燃烧。由于催化剂的作用,催化燃烧法废气燃烧的起始温度约为250-300℃,低于直接燃烧法的燃烧温度670-800℃,因此能耗远比直接燃烧法低。同时在催化剂的活性作用下,反应后的气体产生的热量,高温气体再次进入热交换器,经换热冷却,以较低的温度经风机排入大气。

在催化燃烧设备工程排放的不同情况下,不同形式的催化燃烧设备技术可以使用,但无论过程,过程的共同特征成分,接下来,就简单介绍下普遍的催化燃烧设备的工艺流程。

1、进入催化燃烧设备的气体主要经过预处理以除去灰尘、液滴和不好的成分,从而避免催化床堵塞和催化剂中毒。

2、催化反应发生前,催化反应床的气体温度达到所用催化剂的点火温度。因此,低于点火温度的进气,要进行预热才能达到点火温度。特别是在启动过程中,冷气预热,因此催化燃烧法适用于连续废气的净化。起动时进气预热后,可利用燃烧尾气的热量对进气进行预热。如果废气间歇排放,则每次启动时都要对空调进行预热。预热器的频繁启动提升了能耗。煤气预热方法可以用电热丝或烟气加热。目前,电加热技术得普遍的应用。

3、催化反应中释放出大量的反应热,因此燃烧尾气的温度很高,回收这部分热量。一般先通过热交换器将高温废气和热交换低温气体减少采暖能耗,剩余热量可以使用其他方法来回收,生产有机废气在高的温度,如漆包线、绝缘材料,如干燥温度可以达到300度以上,可以不高预热器和换热器。然而,燃烧尾气的热量应该被回收。

4、催化燃烧设备是催化燃烧炉,它应该包括预热和燃烧部件。在预热部分,除加热装置外,还应保持确定长度的预热区,使燃料燃烧加热进气废气时,气体温度分布均匀,火焰不与催化剂接触。为了防止热量损失,预热段应该良好的保温。在催化反应部分,为了便于催化剂的装载和卸载,组装部件通常设计为篮子或抽屉。

制药行业催化燃烧设备废气处理过程主要包括三部分吸附气体过程、脱附气体过程,催化燃烧过程。

1、吸附气体流程利用活性炭的物理特性对VOC有机废气进行吸附,且蜂窝状活性炭比表面积大、吸附能力不错特性,将有机废气吸附到活性炭的微孔中,从而使气体得以净化,催化燃烧设备净化后的气体再通过风机排空。

2、脱附气体流程当活性炭微孔吸附饱和时,将不能再进行吸附,此时利用催化床产生的高温热风对活性炭进行脱附,活性炭微孔中的有机物遇高温后自动脱离活性炭。

3、脱附下来的有机物已被浓缩(浓度较原来提升几十倍)并被送入催化燃烧室进行催化燃烧,在催化剂上在250~300℃进行催化氧化,使其转化为没有危害的CO2和H2O排出,当有机废气浓度达到2000PPm以上时,有机废气在催化床可维持自燃,不用另外再行加热,燃烧后的尾气一部份直接排到大气,大部份热气流被再次循环送往吸附床,用于对活性炭的脱附过程。这样既能达到燃烧和脱附所需热能,又能达到节能的目的。

催化剂是催化燃烧法的核心,一种好的催化剂具备催化活性好、热稳定性好、寿命不错等特性。

1、活性好。催化剂的活性好坏直接影响催化燃烧的化学转化率。而转化率不仅与催化活性材料自身的活性有关,而且与催化载体的物理形状有着直接关系。所以,在选择适应的催化活性材料的同时,还考虑催化载体的物理形状,确定催化剂有较不错的活性,达到催化燃烧净化的目的。

2、热稳定性好。由于废气的温度随时变化,如果催化剂不能适应确定范围内的温度变化,催化剂的性能就会下降,净化速率就会降低。

3、在催化燃烧过程中,催化剂往往会因高温、振动和气流等因素的作用,使催化剂产生破裂和磨损,破裂和磨损会造成催化剂的活性降低,增加催化剂床层的压降,影响净化效果。

4、寿命不错。催化活性材料大都比较昂贵,所以,设计时选用催化剂时应尽量使用寿命较长的催化剂。


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