催化燃燒設(shè)備的使用范圍是什么
催化燃燒是一種利用催化劑在低溫下氧化分解廢氣中可燃物質(zhì)的凈化方法。所以催化燃燒也叫催化化學(xué)轉(zhuǎn)化。由于催化劑加速了氧化分解過(guò)程，在300~450℃時(shí)，***部分烴類(lèi)可以被催化劑氧化。
催化燃燒設(shè)備主要由換熱器、燃燒室、催化反應(yīng)器、熱回收系統(tǒng)和凈化煙氣的排氣煙囪組成。凈化原理是:未凈化的氣體在進(jìn)入燃燒室之前，經(jīng)過(guò)換熱器預(yù)熱后送入燃燒室，在燃燒室中達(dá)到所需的反應(yīng)溫度。氧化反應(yīng)在催化反應(yīng)器中進(jìn)行，凈化后的煙氣通過(guò)換熱器釋放部分熱量，然后通過(guò)煙囪排入***氣。
催化燃燒設(shè)備主要可用于以下幾個(gè)方面:
一是用于凈化有機(jī)溶劑，如苯、醇類(lèi)、酯類(lèi)、酚類(lèi)、醚類(lèi)、烷烴類(lèi)等混合有機(jī)廢氣；
二是適用于漆包線、機(jī)械、電機(jī)、化工、儀表、汽車(chē)、發(fā)動(dòng)機(jī)、塑料、電器等行業(yè)的有機(jī)廢氣凈化；
三是適用于各種烘干線，如烘干隧道、印刷油墨、電機(jī)***緣處理等。
我們來(lái)看看催化燃燒一體機(jī)的一般工藝流程:
一、預(yù)熱型:預(yù)熱型是催化燃燒的基本流動(dòng)形式。有機(jī)廢氣溫度在100℃以下，濃度低，熱量不能自給。因此，在進(jìn)入反應(yīng)器之前需要在預(yù)熱室中加熱，燃燒凈化后的氣體在換熱器中與未處理的廢氣進(jìn)行熱交換，回收部分熱量。該過(guò)程通常使用煤氣或電加熱將溫度升高到催化反應(yīng)所需的起燃溫度。
二、自熱平衡公式:有機(jī)廢氣排放時(shí)溫度高(300℃左右)，高于起燃溫度，有機(jī)物含量高。熱交換器回收凈化氣體產(chǎn)生的部分熱量，可以在正常運(yùn)行下保持熱平衡，無(wú)需補(bǔ)充熱量。催化燃燒反應(yīng)器點(diǎn)火一般只需安裝電加熱器。
三、吸附-催化燃燒:當(dāng)有機(jī)廢氣流量***、濃度低、溫度低，催化燃燒需要消耗***量燃料時(shí)，可以通過(guò)吸附手段將有機(jī)廢氣吸附在吸附劑上進(jìn)行濃縮，然后用熱空氣脫附，成為濃縮的高濃度有機(jī)廢氣(可以濃縮10倍以上)，再進(jìn)行催化燃燒。此時(shí)無(wú)需補(bǔ)充熱源即可維持正常運(yùn)行。
四、有機(jī)廢氣催化燃燒過(guò)程的選擇主要取決于:燃燒過(guò)程中釋放的熱量，即廢氣中可燃物質(zhì)的種類(lèi)和濃度；起燃溫度，即有機(jī)組分的性質(zhì)和催化劑活性；熱回收率等。當(dāng)回收的熱量超過(guò)預(yù)熱所需熱量時(shí)，無(wú)需外部補(bǔ)充熱源即可實(shí)現(xiàn)自身熱平衡運(yùn)行，更加經(jīng)濟(jì)。
催化燃燒是典型的氣固催化反應(yīng)，其本質(zhì)是活性氧氧化。在催化燃燒過(guò)程中，催化劑的作用是降低活化能，同時(shí)催化劑表面具有吸附作用，使反應(yīng)物分子在表面富集，提高反應(yīng)速率，加快反應(yīng)速度。在催化劑的幫助下，有機(jī)廢氣可以在低起燃溫度下進(jìn)行無(wú)焰燃燒，并被氧化分解為CO2和H2O，同時(shí)可以釋放出***量的熱能，從而實(shí)現(xiàn)去除廢氣中有害物質(zhì)的方法。廢氣催化燃燒過(guò)程中，廢氣由風(fēng)機(jī)通過(guò)管道送到換熱器，加熱到催化燃燒所需的起燃溫度，然后通過(guò)催化劑床層燃燒。由于催化劑的存在，催化燃燒的起燃溫度約為250-300℃，比直接燃燒法的燃燒溫度低650-800℃，因此能耗比直接燃燒法低得多。
與熱燃燒方法相比，催化燃燒需要的輔助燃料更少，能耗更低，設(shè)備和設(shè)施更小。在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，利用催化劑降低燃燒溫度，加速有毒有害氣體氧化的方法稱(chēng)為催化燃燒法。由于催化劑的載體由多孔材料制成，因此具有較***的比表面積和合適的孔徑。當(dāng)加熱到300~450℃的有機(jī)氣體通過(guò)催化層時(shí)，氧氣和有機(jī)氣體被吸附在多孔材料表面的催化劑上，增加了氧氣和有機(jī)氣體接觸和碰撞的機(jī)會(huì)，提高了活性，使有機(jī)氣體和氧氣發(fā)生強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)生成CO2和H2O，同時(shí)產(chǎn)生熱量，從而使有機(jī)氣體變成無(wú)害氣體。
