光氧催化燃燒為污染物的治理提供了獨特的經濟解決辦法,有機廢氣采用催化技術處理具有凈化效率高、能耗低、產物為無害的二氧 化碳和水,無二次污染。催化凈化的效率一般可達97%以上。是高濃度、小流量有機廢氣的首 選技術。下面一起來了解下催化燃燒裝置的凈化原理。
催化燃燒裝置的凈化原理是:預處理后的廢氣進入活性炭吸附箱進行吸附濃縮,活性炭吸附飽和后進行脫附處理,這些脫附下來的廢氣濃度是原來的幾十甚至幾百倍,這些濃縮后的廢氣進入催化燃燒器內部,在200~400℃通過貴金屬催化劑的催化作用發生無焰燃燒,最終氧 化分 解成無毒無害的氣體,例如水和二氧 化碳。這些反應后的氣體經過熱交換器,將熱量回收利用后,再由煙囪排入大氣。
催化燃燒裝置效率高、能耗低、壓降小、設備體積小、造價低,不產生氮氧 化物。
在環保行業中,催化燃燒設備的出現解決了很多廢氣物的排放,整個催化燃燒設備工作的過程,就是把不利的轉化為有利的過程。那在催化燃燒設備設計時應考慮哪些問題呢?
一、催化燃燒設備較高的轉化速度。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,以獲得較高的轉化速度。
但操作溫度往往受某些條件的限制,如催化劑的耐熱溫度、高溫材料的獲得,熱能的供應,以及是否伴有副反應等。因而實際生產中應根據實際情況恰當地選擇。
二、催化燃燒設備便于清洗和更換。催化劑反應器一般應設計成裝卸方便的模屜結構,便于清洗和更換催化劑載體。
三、催化燃燒設備輔助燃料和助燃。催化燃燒一般采用天然氣作輔助燃料,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。
四、催化燃燒設備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,并保證火焰不直接接觸催化劑表面,燃燒室需具有足夠的長度和空間。催化燃燒裝置應具有良好的保溫效果。爐體一般用鋼結構的外殼內襯耐火材料,或用雙層夾墻結構。
考慮好這幾個問題在我們使用催化燃燒設備時也不會老出現故障,有了這個設備,在未來環保行業將會更近一步,我們的空氣也會變的更加好。
光氧催化設備不但可以使燃料充分利用,而且無論是從能源利用角度還是從環境保護角度考慮,其技術進步都會對社會發展產生重大影響。對催化燃燒技術的研究不應只停留在理論及實驗室水平上,更具有現實意義的是應該讓催化劑成為一種產業走進我們的生活。
目前,催化燃燒技術的研究與應用已經進入一個快速發展的階段,它的作用也越來越被人們所重視。例如,汽車及其他機動車中由于引入了催化燃燒技術,節省了燃料,降低了廢棄物的排放,使環境污染的程度大大降低。應用在鍋爐燃煤中,實現了貧燃料的燃燒過程,打破了傳統火焰燃燒的可燃界限,能進一步提高燃氣爐的燃燒效率和熱效率。另外,催化燃燒技術也已成功應用于其他領域,例如家用燃氣的催化燃燒,水泥熟料的煅燒,但進一步的深入研究仍是非常必要的,例如石油化工企業中加熱爐爐管燒焦技術上的應用研究等等。可見,催化燃燒領域的應用之廣,意義之大,在未來的社會發展中,它具有舉足輕重的地位,對節能降耗,合理利用資源和保護環境上都具有重要的推動作用。因此,大力推進催化燃燒技術的研究工作,積極推廣催化燃燒技術的應用,對社會的發展和環境的保護具有深刻積極地意義。
催化燃燒可以使燃料在較低的溫度下實現完全燃燒,對改善燃燒過程、降低反應溫度、促進完全燃燒、抑制有毒有害物質的形成等方面具有極為重要的作用,是一個環境友好的過程,其應用領域不斷擴展,已廣泛地應用在工業生產與日常生活的諸多方面。接下來,了解下催化燃燒比傳統火焰燃燒的優點在哪些方面。
催化燃燒凈化裝置是典型的氣-固相催化反應,它借助催化劑降低了反應的活化能,使其在較低的起燃溫度200~300℃下進行無焰燃燒,有機物質氧 化發生在固體催化劑表面,同時產生CO2和H2O,并放出大量的熱量,因其氧 化反應溫度低,所以大大地抑制了空氣中的N2形成高溫NOx.而且由于催化劑有選擇性催化作用,有可能限制燃料中含氮化合物(RNH)的氧 化過程,使其多數形成分子氮(N2)。
與傳統的火焰燃燒相比,催化燃燒有著很大的優點:
(1)起燃溫度低,能耗少,燃燒易達穩定,甚至到起燃溫度后無需外界傳熱就能完成氧 化反應。
(2)凈化效率高,污染物(如NOx及不完全燃燒產物等)的排放水平較低。
(3)適應氧濃度范圍大,噪音小,無二次污染,且燃燒緩和,運轉費用低,操作管理也很方便。操作管理也很方便。
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