燃烧过程
在化学反应过程中,利用催化剂降低燃烧温度,加速有毒有害气体完全氧化的方法,叫做催化燃烧法。
催化燃烧过程是在催化燃烧装置中进行的。有机废气先通过热交换器预热到200~400℃,再进入燃烧室,通过催化剂床时,氧和有机气体被吸附在多孔材料表层的催化剂上,增加了氧和有机气体接触碰撞的机会,提高了活*,使有机气体与氧产生剧烈的化学反应而生成CO2和H2O,同时产生热量,从而使得有机气体变成无毒无害气体。将浓缩的有机废气引入主要设备,有机废气经内装加热装置从活*炭层中将有机物分离后,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。
催化燃烧装置主要由热交换器、燃烧室、催化反应器、热回收系统和净化烟气的排放烟囱等部分组成,如右图所示。其净化原理是:未净化气体在进入燃烧室以前,先经过热交换器被预热后送至燃烧室,在燃烧室内达到所要求的反应温度,氧化反应在催化反应器中进行,净化后烟气经热交换器释放出部分热量,再由烟囱排入大气。
假设净化装置处理风量为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*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,保证脱附效果的稳定。
催化剂采用堇青石蜂窝陶瓷体作为第一载体,γ-Al2O3为第二载体,以贵金属Pd、Pt等为主要活*组分,贵金属铂和钯,具有高活*、高净化效率、耐高温及长使用寿命。
炉体一般用钢结构的外壳内衬耐火材料,或用双层夹墙结构,使通过催化剂表面的气流和温度分布均匀,并保证火焰不直接接触催化剂表面,燃烧室必需具有足够的长度和空间,具有良好的保温效果,气流和温度均匀分布,催化剂反应器设计成装卸方便的模屉结构,便于清洗和更换催化剂载体。