工藝原理
催化燃燒是典型的氣-固相催化反應(yīng),其實質(zhì)是活性氧參與的深度氧化作用。在催化燃燒過程中,催化劑的作用是降低活化能,同時催化劑表面具有吸附作用,使反應(yīng)物分子富集于表面提高了反應(yīng)速率,加快了反應(yīng)的進(jìn)行。借助催化劑可使有機廢氣在較低的起燃溫度條件下,發(fā)生無焰燃燒,并氧化分解為 CO2 和 H2O,同時放出大量熱能,從而達(dá)到去除廢氣中的有害物的方法。催化劑熱量 在將廢氣進(jìn)行催化燃燒的過程中,廢氣經(jīng)管道由風(fēng)機送入熱交換器進(jìn)行一次升溫,再進(jìn)加熱室將廢氣加熱到催化燃燒所需要的起始溫度。經(jīng)過加熱的廢氣通過催化劑層使之燃燒。由于催化劑的作用,催化燃燒法廢氣燃燒的起始溫度約為250-300℃,大大低于直接燃燒法的燃燒溫度 670-800℃,因此能耗遠(yuǎn)比直接燃燒法低。同時在催化劑的活性作用下,反應(yīng)后的氣體產(chǎn)生一定的熱量,高溫氣體再次進(jìn)入熱交換器,經(jīng)換熱冷卻,最終以較低的溫度經(jīng)風(fēng)機排入大氣。 催化燃燒裝置裝有溫度探頭及補冷閥,當(dāng)爐體催化室反應(yīng)溫度超過設(shè)定上*,開啟補冷閥對進(jìn)氣源進(jìn)行稀釋,保護(hù)設(shè)備延長使用壽命,防止意外發(fā)生。 本裝置的主體結(jié)構(gòu)由凈化裝置主機、引風(fēng)機及電器控制元件組成。凈化裝置主機是由換熱器、預(yù)熱室、催化床、阻火器和防爆器組成的整體結(jié)構(gòu),爐體周邊整體保溫,保溫層厚 100mm,爐體外表溫度≤環(huán)境溫度+30℃。
主要部件說明
1) 阻火器
將設(shè)備和廢氣源之間的危險阻隔開來,保證處理設(shè)備和生產(chǎn)設(shè)備之間的安全,同時除去廢氣源中的粉塵。結(jié)構(gòu)為波紋網(wǎng)型,參照國家標(biāo)準(zhǔn)制造;更換快捷,清理方便。是本設(shè)備中安全設(shè)施之一。
2) 熱交換器
將有機氣體分解后的熱能和廢氣源冷氣流進(jìn)行冷熱交換,置換熱能,提高廢氣源的溫度。當(dāng)廢氣濃度達(dá)到一定值時,通過熱交換器的作用,可以保證設(shè)備在無運行功率的狀態(tài)下正常運轉(zhuǎn),是催化凈化裝置中對廢氣源進(jìn)行溫度提升的裝置,也是設(shè)備中節(jié)能設(shè)施之一;通過熱交換器內(nèi)部對氣流的合理控制,使交換器的效率保證在 60%以上。結(jié)構(gòu)采用冷軋鋼板制,合理的布置,使冷熱氣流全面接觸進(jìn)行能量置換。
3) 預(yù)熱室
廢氣源在進(jìn)入催化燃燒室之前,經(jīng)溫度檢測儀檢測溫度達(dá)不到催化反應(yīng)的條件,由布置在預(yù)熱室內(nèi)的電加熱系統(tǒng)進(jìn)行溫度的第二次提升;電加熱元件為紅外線加熱管,由固定絕緣板固定,維護(hù)更換十分方便。
4) 催化反應(yīng)室
達(dá)到溫度條件的有機廢氣源進(jìn)入催化反應(yīng)室;催化反應(yīng)室采用抽屜式,內(nèi)裝催化劑,中間分插電加熱元件,利用電加熱管加熱原理,使催化劑溫度達(dá)到反應(yīng)溫度,使部份有機物進(jìn)行分解,釋放出能量,直接使廢氣溫度提升,是本設(shè)備設(shè)計的第三溫度提升處,也叫催化升溫;溫度提升后的有機氣體進(jìn)入催化固定床,內(nèi)置蜂窩狀催化劑,滿足反應(yīng)條件的有機氣體在此*分解,廢氣變成潔凈氣體。本設(shè)施為催化凈化裝置的心臟。
5) 引風(fēng)機
選用國內(nèi)優(yōu)質(zhì)通用風(fēng)機,耐高溫低轉(zhuǎn)速,沒有二次污染。是整個裝置氣流運轉(zhuǎn)的動力源。配置減振臺座及減振器。
6) 控制系統(tǒng)
監(jiān)控所有動力點起動、停止、故障,反映整個運轉(zhuǎn)過程中氣體的升溫、氣體分解狀況,對設(shè)備整個過程進(jìn)行安全動力保護(hù);可以根據(jù)廢氣源性質(zhì)及生產(chǎn)線狀態(tài)進(jìn)行設(shè)定。主要控制元件選用進(jìn)口產(chǎn)品。保證設(shè)備的良好運行、安全性及使用壽命。
7) 催化劑
催化劑是在化學(xué)反應(yīng)中能改變反應(yīng)溫度而本身的組成和重量在反應(yīng)后保持不變的物質(zhì)。本裝置中選用的催化劑型號為TFJF型和 HPA-8 型,是處理各種不同類型有機廢氣的高效廣譜型催化劑。 TFJF 型催化劑蜂窩陶瓷做載體,內(nèi)浸漬貴金屬鉑和鈀,具有高活性、高凈化效率、耐高溫及長使用壽命等特點;
.性能特點
1) 能耗低:設(shè)備啟動,有機廢氣濃度高時,僅需 15~30 分鐘升溫至起燃溫度。
2) 安全可靠:設(shè)備配有阻火除塵系統(tǒng)、防爆泄壓系統(tǒng)、超溫報警系統(tǒng)及*的自控系統(tǒng)。
3) 阻力小、凈化效率高:采用*的貴金屬鈀、鉑浸漬的蜂窩陶瓷催化劑。
4) 使用壽命長:催化劑一般 8000 小時更換,并且載體可再生。