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如何設計催化燃燒床更有合理?

文章出處:小汐TAG標簽: 人氣:發表時間:2020-02-17 13:33:32

  如何設計催化燃燒床更有合理?催化燃燒裝置是指在催化劑作用下燃燒的裝置或設備。催化燃燒裝置的工作原理是:借助催化劑使有機廢氣在較低的起燃溫度下進行無焰燃燒,使有機廢氣分解為無毒的二氧化碳和水蒸汽。

催化燃燒設備的工藝流程設計包括三個階段,分別為預處理、吸附操作、脫附與催化燃燒:

  1、預處理:

  對于有機廢氣,人們應首先開展水噴淋,去除廢氣內部的雜塵、可溶性有機物。噴淋后,氣體內部具有大量水分和少量粉塵,為避免水分與粉塵影響活性炭吸附床的有效運行,人們需要在處理時利用高效率的過濾器進行過濾。


  2、吸附操作:

  經過預處理的有機廢氣,在風機的作用下引入吸附床,將其均勻地分布在活性炭表面。依據分子間的范德華力,活性炭會將有機廢氣吸附在表面,這一過程耗時較少,但時間越長,吸附越徹底。二者之間不會發生較大的化學反應,而有機廢氣卻達到較高的凈化效果,經過凈化后的潔凈廢氣可以達到環保部門規定的污染物排放標準。此外在風機的作用下,可以達到離地15m高空排放的標準。每套廢氣凈化處理系統含多個級別的吸附床,兩套用來吸附,一套用來脫附,設備之間可以實現輪流操作。

  3、脫附與催化燃燒:

  在活性炭吸附到飽和程度后,切換到脫附床。脫附需要外加熱量,加熱裝置安裝在催化氧化床的內部,開啟后同時預熱催化劑。催化氧化床達到設定的溫度后,將熱空氣引入脫附床內部,有機廢氣在加熱的作用下從活性炭表面全部解析出來。


  高濃度的有機廢氣在外力的作用下進入氧化床中,通過金屬鉑的催化作用,被燃燒分解為水和二氧化碳,廢氣通過這一操作得到凈化。這一燃燒過程的特征為低溫、快速以及無焰,并產生較大的熱量。我們可以將活性炭再次回用到有機廢氣的脫附與燃燒氧化中,從而降低能源消耗。

  催化燃燒法已成功的應用于金屬印刷、絕緣材料、漆包線、煉焦、油漆、化工等多種行業中凈化有機廢氣,特別是在漆包線、絕緣材料、印刷等生產過程中排出的烘干廢氣,因廢氣溫度和有機物濃度較高,對燃燒反應及熱量回收有利,具有較好的經濟效益,因此應用廣泛。

催化原理及裝置組成:

  1、催化劑定義 催化劑是一種能提高化學反應速率,控制反應方向,在反應前后本身的化學性質不發生改變的物質。

  2、催化作用機理 催化作用的機理是一個很復雜的問題,這里僅做簡介。在一個化學反應過程中,催化劑的加入并不能改變原有的化學平衡,所改變的僅是化學反應的速度,而在反應前后,催化劑本身的性質并不發生變化。那么,催化劑是怎樣加速了反應速度呢了既然反應前后催化劑不發生變化,那么催化劑到底參加了反應沒有?實際上,催化劑本身參加了反應,正是由于它的參加,使反應改變了原有的途徑,使反應的活化能降低,從而加速了反應速度。

  3、催化燃燒的工藝組成 不同的排放場合和不同的廢氣,有不同的工藝流程。但不論采取哪種工藝流程,都由如下工藝單元組成。


催化燃燒用催化劑:

  由于有機物催化燃燒的催化劑分為貴金屬(以鉑、鈀為主)和賤金屬催化劑。貴金屬為活性組分的催化劑分為全金屬催化劑和以氧化鋁為載體的催化劑。全金屬催化劑是以鎳或鎳鉻合金為載體,將載體做成帶、片、丸、絲等形狀,采用化學鍍或電鍍的方法,將鉑、鈀等貴金屬沉積其上,然后做成便于裝卸的催化劑構件。由氧化鋁作載體的貴金屬催化劑,一般是以陶瓷結構作為支架,在陶瓷結構上涂覆一層僅有0.13mm的α-氧化鋁薄層,而活性組分鉑、鈀就以微晶狀態沉積或分散在多孔的氧化鋁薄層中。

  但由于貴金屬催化劑價格昂貴,資源少,多年來人們特別注重新型的、價格較為便宜的催化劑的開發研究,我國是世界上稀土資源最多的國家,我國的科技工作者研究開發了不少稀土催化劑,有些性能也較好。

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