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廢氣預(yù)處理可延長催化劑和催化燃燒設(shè)備的壽命,原因分析
廢氣可能含有一些對催化劑有害成分,如果已知有這樣的化學(xué)物質(zhì)存在,則要對廢氣做預(yù)處理,否則這些有害成分會(huì)對催化劑的壽命產(chǎn)生很大影響。
廢氣應(yīng)經(jīng)過預(yù)處理(除塵除油除濕)再通入催化倉。
催化燃燒系統(tǒng)廢氣濃度控制的重要性
合適的廢氣濃度可以保證催化燃燒系統(tǒng)安全的處理廢氣,同時(shí)有利于延長設(shè)備和催化劑的使用壽命。
濃度過低:大量的能量用于加熱空氣,能耗高,反應(yīng)放熱不足以維持系統(tǒng)的自熱燃燒,這種工況建議對廢氣進(jìn)行濃縮。
催化燃燒設(shè)備啟動(dòng)和停車注意事項(xiàng)
系統(tǒng)啟動(dòng)前,新鮮空氣預(yù)熱催化劑,然后預(yù)熱廢氣至250度以上方可引入催化倉;系統(tǒng)停車前,先切斷廢氣,繼續(xù)加熱催化劑并通入新鮮空氣,保溫0.5小時(shí),再切斷電源。
催化燃燒過程
在化學(xué)反應(yīng)過程中,利用催化劑降低燃燒溫度,加速有毒有害氣體完全氧化的方法,叫做催化燃燒法。由于催化劑的載體是由多孔材料制作的,具有較大的比表面積和合適的孔徑,當(dāng)加熱到300~450℃的有機(jī)氣體通過催化層時(shí),氧和有機(jī)氣體被吸附在多孔材料表層的催化劑上,增加了氧和有機(jī)氣體接觸碰撞的機(jī)會(huì),提高了活性,使有機(jī)氣體與氧產(chǎn)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)而生成CO2和H2O,同時(shí)產(chǎn)生熱量,從而使得有機(jī)氣體變成無毒無害氣體。
催化燃燒裝置主要由熱交換器、燃燒室、催化反應(yīng)器、熱回收系統(tǒng)和凈化煙氣的排放煙囪等部分組成,如右圖所示。其凈化原理是:未凈化氣體在進(jìn)入燃燒室以前,先經(jīng)過熱交換器被預(yù)熱后送至燃燒室,在燃燒室內(nèi)達(dá)到所要求的反應(yīng)溫度,氧化反應(yīng)在催化反應(yīng)器中進(jìn)行,凈化后煙氣經(jīng)熱交換器釋放出部分熱量,再由煙囪排入大氣。
催化燃燒和直接燃燒到底有什么區(qū)別?
催化燃燒是使用不同種類的催化劑,利用其可以降低反應(yīng)活化能的原理,使VOCs在溫度比較低的情況下,將其完全氧化為CO2和H2O,一般當(dāng)溫度控制在300℃~450℃的范圍內(nèi),大部分碳?xì)浠衔锟稍诒黄溲趸?,并且去除率高達(dá)95%以上,
直接燃燒是指當(dāng)燃燒氣體的同時(shí),通過氧化及高溫下的熱分解的方法,將燃燒室中有害的VOCs進(jìn)行降解,將有害的VOCs氣體輸入到燃燒室后,當(dāng)高溫、充足空氣等客觀條件的前提下,將有害廢氣充分燃燒完全,使其完全分解成CO2和H2O。該方法在處理高濃度VOCs廢氣方面,表現(xiàn)出效果良好,但相應(yīng)的對于溫度的控制要求很高;并且會(huì)產(chǎn)生HCl、SOx、NOx等有害氣體,造成二次污染。
催化燃燒設(shè)備的特點(diǎn):
1、 點(diǎn)火溫度低,反應(yīng)速度快,節(jié)約能源。在催化劑燃燒過程中,催化劑的作用是降低voc和氧分子的活化能,改變反應(yīng)路線。與熱燃燒相比,催化燃燒具有著火溫度低、反應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)。參見催化劑燃燒性能和熱燃燒性能的比較。催化劑燃燒具有 較低的著火溫度,節(jié)省了輔助能源的消耗,在某些情況下不需要外部加熱。
2、 加工效率較高,二次污染物少,溫室氣體排放。催化燃燒凈化Voc的效率一般在95%以上,分解氧化后的產(chǎn)物主要是CO2和H2O。由于催化劑燃燒溫度較低,nox生成明顯減少。輔助燃料消耗排放的CO2占CO2排放總量的比重較大,降低了輔助能源消耗,明顯降低了溫室氣體的CO2排放。