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催化燃烧设备的使用过程和设计方法

2022-02-25 21:31:57

催化燃烧设备在将废气进行催化燃烧的过程中,废气经管道由风机送入热交换器进行一次升温,再进入到加热室将废气加热到催化燃烧所需要的起始温度。经过加热的废气通过催化剂层使之燃烧。由于催化剂的作用,催化燃烧法废气燃烧的起始温度约为250-300℃,低于直接燃烧法的燃烧温度670-800℃,因此能耗远比直接燃烧法低。同时在催化剂的活性作用下,反应后的气体产生的热量,高温气体再次进入热交换器,经换热冷却,终以较低的温度经风机排入大气。

当然催化燃烧设备也是有局限性的,因为催化剂并不是适用于所有的废气处理,选用适当的催化剂,是使不好的气体中的可燃物质在较低的温度下分解、氧化的燃烧方法。随着对环境的要求越来越高,催化燃烧设备也在逐步改进,现在的催化燃烧设备不仅能够达到环保的要求,还可以回收利用。

催化燃烧是典型的气相固相催化反应,其实质是活性氧参与氧化。在催化燃烧过程中,催化剂的作用是减少反应的活化能,同时富集催化剂表面上的反应物分子以提升反应速率。借助于催化剂,可以在低起燃温度下使废气无焰燃烧,并氧化生成CO2和H2O,同时释放出大量的热量。

催化燃烧在使用过程中有时会出现漏油的现象,对于这种现象的发生,我们应该立即停止设备的运行,进行检查其原因,进而采取措施,下面小编对催化燃烧漏油的6大原因进行了具体的分析。

一、安装方法不正确

泄漏的很多原因是安装位置不正,偏心过大,密封件侧裂,紧固螺钉预紧力不一,装配工艺不正确等引起。

二、制造与加工精度不良

在制造过程中平面加工不平直,配合不好,同心度差,表面粗糙度过高,铸造时造成气孔和砂眼等缺陷,以及其他制造、加工质量不良因素都将会造成泄漏。

三、密封材料选择不当

往往由于催化燃烧的选择材料不正确,适应不了被密封的工况条件而造成泄漏。密封材料一般要具有致密性、回弹性、不怕臭氧、不怕辐射、蚀等基本性能。我们可根据不同工况条件,选择具备主要性能的材料以适合密封条件。

四、工况条件恶劣

包括被密封介质有腐蚀性,振动剧烈,髙温高压,灰尘和外界介质侵蚀等。

五、管理不严、维护不周

据了解,这是设备泄漏的直接原因,如密封元件达到了使用寿命,但未及时替换,紧固件的松动,压盖没及时压紧和调节等。

六、设计不正确

包括产品设计人员在设计时没考虑到密封,或不熟悉密封技术;密封结构形式设计不正确,与工作状态、工况条件、温度介质等特性不相适应,不注意设备的性能稳定、振动、均压和疏导措施;未考虑通气、回油、导液和拆装等因素。

催化燃烧设备的设计方法如下:

一、催化燃烧室采用蜂窝陶瓷状为载体的贵金属催化剂,阻力小,。当有用蒸气浓度达到2000PPm以上时,可维持自燃。

二、在脱附时,净化操作可用另一个吸附床进行,既适合于连续操作,也适合于间断操作。

三、RCO催化燃烧设备根据吸附(速率不错)和催化燃烧(节能)两个基本原理设计,采用双气路连续工作,一个催化燃烧室,两个吸附床交替使用。先将废气用活性炭吸附,当快达到饱和时停止吸附,然后用热气流将有用物从活性炭上脱附下来使活性炭循环:

四、新型的活性炭吸附材料蜂窝状块形活性炭,适用于大风量下使用。

五、燃烧后的尾气一部分排入大气,大部分被送往吸附床,用于活性炭循环。这样可达到燃烧和吸附所需的热能,达到节能的目的。循环后的可进入下次吸附;

六、脱附下来的有用物已被浓缩(浓度较原来提升几十倍)并送往催化燃烧室催化燃烧成二氧化碳及水蒸气排出。

催化燃烧设备主要由阻火器,热交换器,催化反应床,风机这四个部件组成。催化燃烧设备较重要的原材料就是贵金属催化剂,他可以降低装置的起燃温度,催化剂是贵金属和金属氧化物的络合物。工业废气在催化剂铂、钯的作用下,可以在较低的温度下将废气中的有用污染物氧化成二氧化碳和水。催化剂的加入并不能改变原有的化学平衡,所改变的仅是化学反应的速度,而在反应前后,催化剂本身的性质并不发生变化。

催化燃烧设备过程在有用废气浓度大时,燃烧产生的热量过多会导致催化氧化床的温度大,进而影响整个废气处理系统的稳定性。为此,设计的系统含有冷空气补充装置,它可以引入新鲜空气来降低反应温度,从而确定系统操作的稳定性。RTO的运行能耗主要是电和燃料。一旦设备定型了,电耗基本恒定,风机可采用变频控制省电,这里不做讨论,我们主要讨论燃料的问题。因废气风量、浓度的不稳定,在启动及运行过程中,需要经常补充燃料(常用柴油、燃气)以维持燃烧室温度。

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