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催化燃烧的燃烧方法和作用原理

2022-02-18 07:34:54

催化燃烧的燃烧方法及氧化反应如下:

1、有用物质氧化发生在固体催化剂表面,同时产生CO2和H2O,并放出大量的热量,因其氧化反应温度低,所以地控制了空气中的N2形成高温NOx。

2、净化速率不错,污染物(如NOx及不全部燃烧产物等)的排放水平较低。

3、适应氧浓度范围大,噪音小,无二次污染,且燃烧缓和,运转费用不高,操作管理也很方便。

4、由于催化剂有选择性催化作用,有可能限制燃料中含氮化合物(RNH)的氧化过程,使其多数形成分子氮(N2)。

5、蓄热燃烧是典型的气-固相催化反应,它借助催化剂降低了反应的活化能,使其在较低的起燃温度200~300℃下进行无焰燃烧。

6、起燃温度低,能耗少,燃烧易达稳定,甚至到起燃温度后无需外界传热就能完成氧化反应。

催化燃烧借助催化剂可以使废气在较低的起燃温度条件下,发生无焰燃烧,并氧化分解为CO2和H2O,同时放出大量热。焚烧炉的运行能耗主要是电和燃料。一旦设备定型了,电耗基本恒定,风机可采用变频控制省电,这里不做讨论,主要讨论燃料问题。因废气量不稳定、浓度不稳定,加上车间废气控制不好,所以在启动及运行过程中,需要经常补充燃料(常用柴油、燃气)以维持燃烧室温度。燃料消耗多少,关键取决于蓄热陶瓷的蓄热能力,通常以能够维持正常运行而不需补充燃料所需的较低VOC浓度来衡量能耗高低。此数值越低,则能耗越低。有力的的rto焚烧炉此数值可达450×10-6mg/L。另外,能量损耗主要是尾气带走的热量和表面散热损失,尾气带走热量与废气量和进出入口温差相关,尾气温度越低、进出入口温差越大,则能耗越低。表面散热损失体现在箱体表面温度与环境的温度差,保温效果不错则温差小,散热损失小。当然,能耗还有可能跟局部地方保温薄弱及高温气体泄漏有关。

催化燃烧是一种工业光催化废气处理装置。废气处理工程设备采用生物喷淋进行预处理,再进入光催化净化装置,在催化剂的作用下,常温下使废气转化为CO2和H20的一种净化设备。投资费低,适用范围广,净化速率还不错,操作简单,祛臭效果不错,设备运行稳定,占地小。

催化燃烧是指在工业生产过程中产生的废气进行吸附、过滤、净化的处理工作。通常VOC挥发性废气处理有甲醛废气处理、苯甲苯二甲苯等苯系物废气处理、丙酮丁酮废气处理、乙酸乙酯废气处理。

催化燃烧采用废气吸附脱附一体机,集废气预处理器、吸附、脱附、新风换热、催化燃烧、引风系统多种工序于一体。在吸附风机的作用下,废气入前置过滤箱体,将废气中的颗粒物过滤,阻截。由前置过滤器分别进入两侧吸附脱附箱体(中间设有旁路保温隔层,在废气检测浓度达标情况下旁通阀直接开启排放)。通过吸附层吸附净化废气,吸附层上方设置催化燃烧装置,当吸附层接近饱和时,PLC控制器自动关闭进气阀门,开启催化燃烧进气阀门、催化燃烧电加热器。从外部进入系统的新鲜空气,在脱附风机的作用下经节能装置加热至相应温度后进入活性炭吸附层进行脱附,脱附后的气体进入催化燃烧器,在催化剂作用下氧化反应为CO2和H2O等物质;燃烧后的气体由排气口排出,产物无二次污染。

催化燃烧适用于低浓度不宜采用直接燃烧或催化燃烧法及吸附回收法处理的废气,对大风量的处理场合,可获得满意的处理效果。工作原理本净化装置成套系统是根据吸附(速率不错)和催化燃烧(节能)两个基本原理设计的,即吸附浓缩—催化燃烧法。

催化燃烧是指蓄热式催化燃烧法,RCO蓄热式催化燃烧法作用原理是:起先是催化剂对VOC分子的吸附,提升了反应物的浓度,二步是催化氧化阶段降低反应的活化能,提升了反应速率。借助催化剂可使废气在较低的起燃温度下,发生无氧燃烧,分解成CO2和H2O放出大量的热,与直接燃烧相比,具有起燃温度低,能耗小的特点,某些情况下达到起燃温度后无需外界供热,反应温度在250-400℃。

催化燃烧主要由阻火器、热交换器、催化反应床、风机这几个主要部件组成,与直接燃烧相比,催化燃烧温度较低,燃烧比较全部。催化燃烧所用的催化剂为具有大比表面的贵金属和金属氧化物。催化燃烧法是将污染物的废气、在催化剂铂、钯等催化剂的作用下,可以在较低温度下将废气中的污染物氧化成二氧化碳和水。

催化燃烧的工艺的选择主要取决于:

1、起燃温度,即组分的性质及催化剂活性;

2、燃烧过程的放热量,即废气中可燃物的种类和浓度;

3、热量回收率等。当回收热量超过预热所需热量时,可实现自身热平衡运转,无需外界补充热源,这是相当经济的。

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