催化燃燒設備設計應有哪些考慮?
時間:2023-02-01 作者:富宏元環(huán)保 文章來源:本站 點擊:171次
催化燃燒設備設計時應考慮以下幾方面問題:
1、較不錯的轉(zhuǎn)化速度。由于催化燃燒為不可逆的放熱反應,所以,無論反應進行到什么階段,都應在盡可能高的溫度下進行,以獲得較不錯的轉(zhuǎn)化速度。但操作溫度往往受某些條件的限制,如催化劑的不怕熱溫度、高溫材料的獲得,熱能的供應,以及是否伴有副反應等。因而實際生產(chǎn)中應根據(jù)實際情況恰當?shù)剡x擇。
2、便于清洗和替換。催化劑反應器一般應設計成裝卸方便的模屜結構,便于清洗和替換催化劑載體。
3、氣流和溫度均勻分布。要使通過催化劑表面的氣流和溫度分布均勻,并火焰不直接接觸催化劑表面,燃燒室具有足夠的長度和空間。RCO蓄熱式催化燃燒設備應具有良好的保溫效果。爐體一般用鋼結構的外殼內(nèi)襯不怕火材料,或用雙層夾墻結構。
4、輔助燃料和助燃。催化燃燒一般采用燃氣作輔助燃料,也可用燃料油、電加熱等作輔助燃料。助燃一般用凈化后的氣體,如果凈化后的氣體不能作為助燃,則應引入空氣助燃。
催化燃燒設備是一種能改變化學反應速度,而在反應前后其本身的化學性質(zhì)沒有改變的物質(zhì)。RCO蓄熱式催化燃燒設備通常是由催化活性材料和催化載體構成。
催化活性材料一般是金屬或金屬氧化物。其中貴重金屬催化燃燒設備主要有鉑、鈀和釕等,普通金屬催化燃燒設備主要有銅、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燃燒設備,一般是以硅-鋁氧化物為載體,其結構有片粒狀和蜂窩狀兩種。一般在陶瓷結構上涂敷一層僅0.13mm厚的α-氧化鋁薄層,把活性的鉑、鈀等金屬催化燃燒設備以微晶狀態(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。
催化燃燒設備核心功能該設備啟動僅需要很短的時間升溫,達到熱平衡后可關閉電加熱裝置。濃縮+燃燒組合是針對大風量、低濃度的有用廢氣采用吸附循環(huán)的方法將其轉(zhuǎn)化為小風量、濃度好,以便達到能持續(xù)維持自熱燃燒的有用廢氣濃度,從而節(jié)約燃燒所需的能耗。濃縮+燃燒組合法主要有炭吸附濃縮+催化燃燒。工業(yè)上低濃度、大風量的VOCs的排放,直接進行催化燃燒和高溫焚燒需要消耗大量的能量,設備的運行成本高。濃縮+燃燒法組合工藝適合于大風量、低濃度或濃度不穩(wěn)定情況下的廢氣治理,是目前我國噴涂、印刷等行業(yè)大風量、低濃度有用廢氣治理的主流技術。
催化燃燒設備適用于電線、電纜、漆包線、機械、電機、化工、儀表、汽車、自行車、摩托車、發(fā)動機、磁帶、塑料、家用電器等行業(yè)的有用廢氣凈化。催化燃燒設備根據(jù)廢氣含量的不同和天天工作時間的不同,設定脫附時間。一般7-15天進行脫附。脫附時間為3-5小時。催化燃燒設備的脫附時間主要由活性炭的填充量和活性炭的碘值來決定。
像這種催化燃燒設備一般的脫附時間為3-5天就脫附一次,這樣就很大的浪費電量。增加使用費用,而且活性炭的使用壽命短,好的活性炭一般2-3年換一次,像這種需要經(jīng)常需要脫附的催化燃燒設備的活性炭基本一年就需要換一次。