小編將與大家分享催化燃燒設備的工作原理和技術知識。
催化燃燒是利用催化劑對廢氣中的可燃物進行低溫氧化分解的一種凈化方法。因此,催化燃燒也稱為催化化學轉化。由于催化劑加速了烴類的氧化分解過程,300~450℃的溫度下,大部分烴類都能被催化劑完全氧化。
與熱燃燒法相比,催化燃燒所需輔助燃料少,能耗低,設備小。但由于廢催化劑中毒、催化劑床層更換和清洗成本高,影響了該方法工業生產過程中的推廣應用。
催化燃燒過程
化學反應過程中,利用催化劑降低燃燒溫度,加速有毒有害氣體的完全氧化的方法稱為催化燃燒法。由于催化劑的載體是多孔材料,具有較大的比表面積和合適的孔徑,當加熱到300~450℃的有機氣體通過催化層時,氧氣和有機氣體吸附多孔材料表面的催化劑上,增加了氧氣與有機氣體接觸和碰撞的機會,提高了活性,使有機氣體與氧氣發生劇烈反應,形成CO2和H2O,同時產生熱量,使有機氣體成為無毒無害的氣體。
催化燃燒裝置主要由換熱器、燃燒室、催化反應器、熱回收系統和煙氣凈化煙囪組成,如右圖所示。其凈化原理是:原料氣進入燃燒室前,經換熱器預熱后送入燃燒室。燃燒室內達到所需的反應溫度。氧化反應催化反應器中進行。凈化后的煙氣通過換熱器釋放部分熱量,從煙囪排入大氣。
催化燃燒裝置的設計應考慮以下幾個方面
1氣流和溫度分布均勻。為了使氣體催化劑表面的流動和溫度分布均勻,保證火焰不直接接觸催化劑表面,燃燒室必須有足夠的長度和空間。催化燃燒裝置應具有良好的隔熱效果。爐體通常內襯耐火材料或雙層夾心墻結構。
2易于清潔和更換。催化劑反應器一般應設計成托盤結構,裝卸方便,便于催化劑載體的清洗和更換。
三。輔助燃料和助燃。催化燃燒一般采用天然氣作為輔助燃料,燃油和電加熱也可作為輔助燃料。凈化氣體通常用于助燃。如果凈化氣不能用作助燃劑,則應引入空氣助燃。
4轉化率高。由于催化燃燒是一種不可逆的放熱反應,無論反應進行到什么階段,都應盡可能高的溫度下進行,以獲得較高的轉化率。但操作溫度往往受到一些條件的限制,如催化劑的耐熱溫度、高溫材料的可得性、熱能的供給、是否有副反應等。因此,實際生產中,應根據實際情況適當選用。
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