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催化燃烧的工作过程和结构作用

2022-02-21 21:31:25

催化燃烧是将浓缩的废气引入主要设备。废气经内装加热装置从活性炭层中将物分离后,通过催化剂的作用分解成水和二氧化碳,同时释放能量,由热交换装置置换能量,用于维护设备自燃的能源。采用CO型净化装置一套,处理风量为2000m3/h,装机功率60kw,电加热工作时间约半小时,当催化床温度达到250~300℃时,催化燃烧床开始反应,利用废气反应产生的热空气循环使用,此时电加热停止,不需要外加热,单床脱附,脱附时间为3~4小时,设定时间活性炭吸附箱定时自动切换脱附,内部装填的陶瓷蜂窝体贵金属催化剂使用寿命为10000小时。整个脱附系统采用多点温度控制,稳定脱附效果的稳定。

催化燃烧的工作过程:

一、空气通过下端的输送管输送到活性炭的吸附室内,对活性炭进行脱附,活性炭室内温度慢慢升高,活性炭内废气分解出来,通过上面的管道回到催化装置内。

二、与催化剂反应生成CO2和H2O,同时产生大量的热量。这时候加热管会根据室内温度自动调节关闭一组或几组加热管,节约能源,催化剂表面都有陶瓷蓄热体,能的锁住热量,降低能耗。

三、催化燃烧循环装置活性炭进行脱附时,起先打开性能稳定阀同时启动脱附风机对催化剂进行15分钟的吹扫,然后性能稳定阀和脱附风闭,3组加热管开始分阶段加热。

四、间隔2分钟开启一组,当催化燃烧装置温度加热到200摄氏度时,脱附风机打开,将热空气向吸附箱吹送,热空气起先输送到混流箱,进行空气中和,但热空气在混流箱内温度达到温度时。

催化燃烧所发生的气固相催化反应的实质是活性氧参与的深层氧化作用。在催化燃烧过程中,催化剂的作用是降低活化能,同时催化剂表面具有吸附作用,使得反应物富集于表面。借助催化剂的作用使得废气在较低的起燃温度条件下,发生无焰燃烧,并氧化分解为CO2和H2O,同时放出大量的热能,从而达到废气处理设备处理不好物质的目的。

催化燃烧的结构作用如下:

一、电控部分整个设备的枢纽,采用PLC程序控制及HMI人机对话界面操控,稳定各设备的正常自动运行,同时对各动力点起保护、控制、监控作用。

二、TFJF型催化剂采用堇青石蜂窝陶瓷体作为载体,γ-Al2O3为载体,以贵金属Pd、Pt等为主要活性组分。

三、脱附风机:循环系统的另一主要部件,是负责将热气流引入吸附箱脱附物,同时又将物引入催化燃烧装置进行分解。

四、主排风机:循环系统的另一主要部件,引导废气在设定的通道中运行。

五、气动和电动阀:根据工况要求,在电器控制下实现管路切换及脱附时控制整个设备脱附温度的元件。

进行催化燃烧的设备为催化燃烧炉,主要应包括预热与燃烧部分。在预热部分,除设置加热装置外,还应保持确定长度的预热区,以使气体温度分布均匀并在使用燃料燃烧加热进入口废气时,确定火焰不与催化剂接触。为防止热量损失,对预热段应予以良好保温。在催化反应部分,为方便催化剂的装卸,常设计成筐状或抽屉状的组装件。催化燃烧反应放出大量的反应热,因此燃烧尾气温度很高,对这部分热量需要回收。一般起先通过换热器将高温尾气与进入口低温气体进行热量交换以减少预热能耗,剩余热量可采用其他方式进行回收,在生产装置排出的有用废气温度较不错的场合,如漆包线、绝缘材料等烘干温度可达300度以上,可以不高置预热器和换热器。但燃烧尾气的热量仍应回收。

有用废气处理中催化燃烧工艺流程有分建式与组合式两种。

在分建式流程中,预热器、换热器、反应器均作为立设备分别设立,其间用相应的管路连接,一般应用于处具体以实际为主量大的场合。

组合式流程将预热、换热及反应等部分组合安装在同一设备中,即所谓催化燃烧炉,流程紧凑、占地小,一般用于处具体以实际为主量小的场合。我国有这类装置的定型产品,可根据处具体以实际为主量的大小进行选择。


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