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廢氣催化燃燒設備是典型的氣-固相催化反應,其實質是活性氧參與的氧化作用。對于有機廢氣催化燃燒工藝的選擇主要取決于:燃燒過程的放熱量,即廢氣中可燃物的種類和濃度;起燃溫度,即有機組分的性質及催化劑活性;熱回收率等。當回收熱量超過預熱所需熱量時,可實現自身熱平衡運轉,無需外界補充熱源在催化燃燒過程中,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,使反應物分子富集于表面提高了反應速率,加快了反應的進行。廢氣催化燃燒設備借助催化劑可使有機廢氣在較低的起燃溫度條件下,發生無焰燃燒,并氧化分解為CO2和H2O,同時放出大量熱能,從而達到去除廢氣中的有害物的方法。廢氣催化燃燒設備在將廢氣進行催化燃燒的過程中,廢氣經管道由風機送入熱交換器,將廢氣加熱到催化燃燒所需要的起燃溫度,再通過催化劑床層使之燃燒,由于催化劑的存在,催化燃燒的起燃溫度約為250-300℃,大大低于直接燃燒法的燃燒溫度650-800℃,因此能耗遠比直接燃燒法為低。
 
廢氣催化燃燒設備工作原理:
 
催化燃燒工藝流程
 
根據廢氣預熱方式及富集方式,催化燃燒工藝流程可分為3種。
 
(1)預熱式
 
預熱式是催化燃燒基本流程形式。有機廢氣溫度在100℃以下,濃度也較低,熱量不能自給,因此在進入反應器前需要在預熱室加熱升溫,燃燒凈化后氣體在熱交換器內與未處理廢氣進行熱交換,以回收部分熱量。該工藝通常采用煤氣或電加熱升溫化反應所需的起燃溫度。
 
(2)自身熱平衡式
 
當有機廢氣排出時溫度較高(在300℃左右),高于起燃溫度,且有機物含量較高,熱交換器回收部分凈化氣體所產生的熱量,在正常操作下能夠維持熱平衡,無需補充熱量,通常只需要在催化燃燒反應器中設置電加熱器供起燃時使用。
 
(3)吸附-催化燃燒
 
當有機廢氣的流量大、濃度低、溫度低,采用催化燃燒需耗大量燃料時,可先采用吸附手段將有機廢氣吸附于吸附劑上進行濃縮,然后通過熱空氣吹掃,使有機廢氣脫附出來成為濃縮了的高濃度有機廢氣(可濃縮10倍以上),再進行催化燃燒。此時,不需要補充熱源,就可維持正常運行。
 
廢氣催化燃燒設備的性能:
 
(1)孔壁薄、容量大、蓄熱量大、占用空間??;
 
(2)孔壁光滑、背壓??;
 
(3)使用壽命長、不易渣蝕、粘蝕和高溫變形;
 
(4)產品質量規格高,安裝時,蓄熱體之間排放整齊,錯位??;
 
(5)具有低熱膨脹性、比熱容大、比表面積大、壓降小、熱阻小、導熱性能好,耐熱沖壓好等特性。
 
廢氣催化燃燒設備應用范圍:
 
廢氣催化燃燒設備技術特別適用余熱回收率需求高,且無其它過程可利用作為熱交換回收程序;適用于同一生產線上,因產品不同,廢氣成分經常發生變化或廢氣濃度波動較大的場合。應用行業包括石油、化工、橡膠、油漆、涂裝、家俱、印制鐵罐、印刷等行業中產生的中高濃度有機廢氣的凈化處理,可處理的有機物質種類包括苯類、酮類、酯類、酚類、醛類、醇類、醚類、和烴類等等。此外還適用于污水處理站的除臭。處理濃度在500-700mg/m3之間的有機廢氣和臭氣。


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