蓄熱式催化焚燒法

蓄熱式催化焚燒法，利用具有大比外表積的蜂窩狀活性炭將有機(jī)1溶劑吸附在活性炭外表，處理后干凈的氣流通過風(fēng)機(jī)、煙囪高空排放。有機(jī)廢氣溫度高且有機(jī)物含量較高，通常只需要在催化燃燒反應(yīng)器中設(shè)置電加熱器供起燃時使用，通過熱交換器回收部分凈化氣體所產(chǎn)生的熱量，正常操作下能夠維持熱平衡，不需補(bǔ)充熱量?；钚蕴客ㄟ^吸附運(yùn)行一段時間后到達(dá)飽和，啟動系統(tǒng)的脫附-催化焚燒過程，通過熱氣流將本來已經(jīng)吸附在活性炭外表的有機(jī)1溶劑脫附出來，并通過催化焚燒反響轉(zhuǎn)化生成CO2和水蒸氣等無害物質(zhì)，并放出熱量。催化焚燒設(shè)備具有熱值高、大氣污染排放物少的長處，在一般情況下，天1然氣的焚燒仍然會排放必定量的NO因?yàn)镹O，具有對環(huán)境污染的影響，因此很有必要降低天1然氣焚燒過程中N0的排放量。近十多年的研究標(biāo)明，催化焚燒技能完全可能解決上述問題，能夠使得燃?xì)夥贌竭_(dá)低排放的標(biāo)準(zhǔn)，近于零排放，一起能夠有效提高爐膛內(nèi)熱功率本身熱平衡式。

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催化燃燒催化劑

催化劑是一種能改變化學(xué)反應(yīng)速度，而在反應(yīng)前后其本身的化學(xué)性質(zhì)沒有改變的物質(zhì)。催化劑通常是由催化活性材料和催化載體構(gòu)成。催化燃燒設(shè)備的適用范圍近幾年，隨著大氣環(huán)境的變幻及惡化，催化燃燒設(shè)備開始逐漸走入人們的視野。催化活性材料一般是金屬或金屬氧化物。其中貴重金屬催化劑主要有鉑、鈀和釕等，普通金屬催化劑主要有銅、鉻、鎳、釩、錳、鐵、鈷等金屬及氧化物。催化載體是多孔材料，主要作用是使活性材料具有大的體表面積。催化載體分為金屬載體、陶瓷載體和炭纖維載體。金屬載體一般是以鎳或鎳鉻合金為載體做成的帶、片、丸、絲等形狀，通過 “電鍍”或 “化學(xué)鍍”（即溶液浸漬）將鉑、鈀鍍在這些載體上，并制成便于裝配、拆卸的模屜。以陶瓷為載體的催化劑，一般是以硅1鋁氧化物為載體，其結(jié)構(gòu)有片粒狀和蜂窩狀兩種。一般在陶瓷結(jié)構(gòu)上涂敷一層僅0.13mm厚的α-氧化鋁薄層，把活性的鉑、鈀等金屬催化劑以微晶狀態(tài)沉積或分散在多孔的氧化鋁薄層中，并制成便于裝配、拆卸的模屜。炭纖維載體可制作成線狀、氈狀、網(wǎng)狀等形狀，在載體上涂敷催化活性材料，制成便于裝配、拆卸的模屜。

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催化燃燒工藝流程

根據(jù)廢氣的預(yù)熱方式及富集方式，催化燃燒工藝流程可分為 3 種。

(1) 預(yù)熱式催化燃燒。由于大部分的有機(jī)物燃燒,因此催化燃燒法已成為凈化含有碳?xì)浠衔餁怏w的有效手段之一。預(yù)熱式是催化燃燒的基本流程形式。有機(jī)廢氣溫度在100℃以下、濃度也較低時，熱量不能自給，因此在進(jìn)入反應(yīng)器前需要在預(yù)熱室加熱升溫。通常采用煤氣或電加熱將廢氣升溫至催化反應(yīng)所需的起燃溫度；燃燒凈化后的氣體在熱交換器內(nèi)與未處理的廢氣進(jìn)行熱交換，以回收部分熱量。

(2) 自身熱平衡式催化燃燒。有機(jī)廢氣溫度高且有機(jī)物含量較高，通常只需要在催化燃燒反應(yīng)器中設(shè)置電加熱器供起燃時使用，通過熱交換器回收部分凈化氣體所產(chǎn)生的熱量，正常操作下能夠維持熱平衡，不需補(bǔ)充熱量。

(3) 吸附-催化燃燒。催化活性材料大都比較昂貴，所以，設(shè)計(jì)時選用催化劑時應(yīng)盡量使用壽命較長的催化劑。當(dāng)有機(jī)廢氣的流量大、濃度低、溫度低 , 采用催化燃燒需消耗大量燃料時，可先采用吸附手段將有機(jī)廢氣吸附于吸附劑上進(jìn)行濃縮，然后通過熱空氣吹掃，使有機(jī)廢氣脫附成為高濃度有機(jī)廢氣（可濃縮10倍以上）后再進(jìn)行催化燃燒。不需要補(bǔ)充熱源就可維持正常運(yùn)行。

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催化燃燒設(shè)備原理

含有機(jī)物的廢氣經(jīng)風(fēng)機(jī)的作用，經(jīng)活性炭吸附層，有機(jī)物質(zhì)被活性炭特有的作用力吸附在其內(nèi)部，潔凈氣體被排出；經(jīng)一段時間后，活性炭達(dá)到飽和狀態(tài)時，停止吸附，此時有機(jī)物已經(jīng)被濃縮在活性炭內(nèi)。

催化凈化裝置內(nèi)設(shè)加熱室，啟動加熱裝置，進(jìn)入內(nèi)部循環(huán)，當(dāng)熱氣源達(dá)到有機(jī)物的沸點(diǎn)時，有機(jī)物從活性炭內(nèi)揮發(fā)出來，進(jìn)入催化室進(jìn)行催化分解成水和二氧化碳，同時釋放出能量。利用釋放出的能量再進(jìn)入吸附床脫附時，此時加熱裝置完全停止工作，有機(jī)廢氣在催化燃燒室內(nèi)維持自燃，尾氣再生，循環(huán)進(jìn)行，直到有機(jī)物完全從活性炭內(nèi)部分離，至催化室分解?；钚蕴康玫搅嗽偕?，有機(jī)物得到分解處理。這是因?yàn)樽贤饩€感應(yīng)器探測到它并將其點(diǎn)燃在一個小火上，然后在此時打開主氣閥。