一、設備概述
催化燃燒是用催化劑使廢氣中可燃物質在較低溫度下氧化分解的淨化方法。所以,催化燃燒又稱為催化化學轉化。由於催化劑加速了氧化分解的歷程,大多數碳氫化合物在300~450℃的溫度時,通過催化劑就可以氧化完全。
與熱力燃燒法相比,催化燃燒所需的輔助燃料少,能量消耗低,設備設施的體積小。但是,由於使用的催化劑的中毒、催化床層的更換和清潔費用高等問題,影響了這種方法在工業生產過程中的推廣和應用。
催化燃燒是一種VOCs的淨化方法,它使用催化劑在較低的溫度下氧化和分解廢氣中的可燃物質。因此,催化燃燒也稱為催化化學轉化。因為催化劑加速了氧化分解的過程,所以大多數碳氫化合物可以在300至450的溫度下被催化劑完全氧化。
與傳統的熱燃燒方法相比,催化燃燒需要較少的輔助燃料,較低的能耗和較小的設備設施,基於吸附(高效)和催化燃燒(節能)的兩個基本原理,即吸附濃縮-催化燃燒方法,設計淨化裝置。該設備使用雙氣路連續工作,並且該設備的兩個吸附床可以交替使用。
工作時,包含有機物的廢氣通過風扇的作用,通過活性炭吸附層,有機物被捕集在活性炭內部,並排出清潔氣體。一段時間後,活性炭達到飽和狀態,吸附停止。此時,有機汙染物均集中於活性炭吸附層中。催化淨化裝置配備有加熱室,該加熱室啟動加熱裝置並進入內部循環。當熱氣源溫度達到有機物的沸點時,有機物會從活性炭層脫附並進入催化室,以催化分解為CO2和H2O,同時釋放能量。當釋放的能量用於重新進入吸附床進行解吸時,氣體的溫度已經足以完成脫附,加熱裝置此時完全停止工作,有機廢氣在催化燃燒室內保持自燃,廢氣得以降解。如此循環,直到有機物從活性炭內部完全分離並在催化室內完全分解成水和二氧化碳。如此,活性炭被再生,有機物被催化分解處理。
催化燃燒是典型的氣相固相催化反應,其實質是活性氧參與深度氧化。在催化燃燒過程中,催化劑的作用是減少反應的活化能,同時富集催化劑表面上的反應物分子以提高反應速率。藉助於催化劑,可以在低起燃溫度下使有機廢氣無焰燃燒,並氧化分解成CO2和H2O,同時釋放出大量的熱量。
二、設備用途
本淨化裝置適用於各類中、高濃度揮發性有機廢氣(VOC)的淨化處理。
1. 適用行業:石油化工、輕工、塑料、印刷、塗料等行業排放的常見汙染物;
2. 適用廢氣類型:烴類化合物(芳烴、烷烴、烯烴)、苯類、酮類、酚類、醇類、醚類、烷類等化合物。
三、設備構成
設備系統由乾式過濾系統、活性炭吸附系統、催化燃燒再生系統、電氣控制系統及通風管道系統等五大系統組成。
1.乾式過濾系統:包括過濾箱、過濾材料等。
2.活性炭吸附系統:包括吸附箱本體、活性炭、儀表閥門、風機電機等。
3.催化燃燒再生系統:包括電加熱予熱室、催化燃燒室、熱交換器、連接管道、儀表閥門、電加熱管、催化劑、風機電機等。
4.電氣控制系統:包括PLC電控櫃、觸摸屏、儀表、電氣管線等。
5.通風管道系統:包括所有連接管道、閥門及煙囪等。
四、工作原理
本裝置工作過程可分為二個階段,活性炭吸附階段和活性炭脫附再生階段,根據吸附(高效率)和催化燃燒(節能)兩個設計原理設計,採用雙氣路連接工作,一個催化燃燒室,兩個吸附床交替使用。先將有機廢氣用活性炭吸附,當快達到飽和時停止吸附,然後用熱氣流將有機物從活性炭上脫附下來使活性炭再生;脫附下來的有機物已被濃縮(濃縮較原來提高几十倍)並送完催化燃燒燃燒成二氧化碳及水蒸氣排除。當有機廢氣的濃度達到2000mg/m3以上時,有機廢氣在催化床可維持自燃,不用外加熱。燃燒後的尾氣一部分排入大氣,大部分被送往吸附床,用於活性炭再生。這樣可滿足燃燒和吸附所需的熱能,達到節能的目的。再生後的可進入吸附;在脫附時,淨化操作可用另一個吸附床進行,即適合聯繫操作,也適合於間斷操作。
五、性能特點
1.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,高濃度時耗能僅為風機效率,濃度較低時自動間歇補償加熱;
2.採用貴金屬鉑、鈀浸漬的蜂窩狀陶瓷載體催化劑,比表面積大,阻力小,淨化率高;
3.餘熱回用:餘熱用於預熱將被處理的廢氣,降低整個主機的消耗功率;
4.安全可靠:設備配有阻火除塵系統、防爆洩壓系統、超溫報警系統及全自動控制系統;
5.佔地面積小,淨化效率高,催化淨化裝置淨化效率高達95%以上。
作者簡介:環保設備生產源頭廠家,寶雞新家園環保。溫經理,15251859690,歡迎垂詢!