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如何设计催化燃烧床更有合理?

文章出处:小汐TAG标签: 人气:发表时间:2020-02-17 13:33:32

  如何设计催化燃烧床更有合理?催化燃烧装置是指在催化剂作用下燃烧的装置或设备。催化燃烧装置的工作原理是:借助催化剂使有机废气在较低的起燃温度下进行无焰燃烧,使有机废气分解为无毒的二氧化碳和水蒸汽。

催化燃烧设备的工艺流程设计包括三个阶段,分别为预处理、吸附操作、脱附与催化燃烧:

  1、预处理:

  对于有机废气,人们应首先开展水喷淋,去除废气内部的杂尘、可溶性有机物。喷淋后,气体内部具有大量水分和少量粉尘,为避免水分与粉尘影响活性炭吸附床的有效运行,人们需要在处理时利用高效率的过滤器进行过滤。


  2、吸附操作:

  经过预处理的有机废气,在风机的作用下引入吸附床,将其均匀地分布在活性炭表面。依据分子间的范德华力,活性炭会将有机废气吸附在表面,这一过程耗时较少,但时间越长,吸附越彻底。二者之间不会发生较大的化学反应,而有机废气却达到较高的净化效果,经过净化后的洁净废气可以达到环保部门规定的污染物排放标准。此外在风机的作用下,可以达到离地15m高空排放的标准。每套废气净化处理系统含多个级别的吸附床,两套用来吸附,一套用来脱附,设备之间可以实现轮流操作。

  3、脱附与催化燃烧:

  在活性炭吸附到饱和程度后,切换到脱附床。脱附需要外加热量,加热装置安装在催化氧化床的内部,开启后同时预热催化剂。催化氧化床达到设定的温度后,将热空气引入脱附床内部,有机废气在加热的作用下从活性炭表面全部解析出来。


  高浓度的有机废气在外力的作用下进入氧化床中,通过金属铂的催化作用,被燃烧分解为水和二氧化碳,废气通过这一操作得到净化。这一燃烧过程的特征为低温、快速以及无焰,并产生较大的热量。我们可以将活性炭再次回用到有机废气的脱附与燃烧氧化中,从而降低能源消耗。

  催化燃烧法已成功的应用于金属印刷、绝缘材料、漆包线、炼焦、油漆、化工等多种行业中净化有机废气,特别是在漆包线、绝缘材料、印刷等生产过程中排出的烘干废气,因废气温度和有机物浓度较高,对燃烧反应及热量回收有利,具有较好的经济效益,因此应用广泛。

催化原理及装置组成:

  1、催化剂定义 催化剂是一种能提高化学反应速率,控制反应方向,在反应前后本身的化学性质不发生改变的物质。

  2、催化作用机理 催化作用的机理是一个很复杂的问题,这里仅做简介。在一个化学反应过程中,催化剂的加入并不能改变原有的化学平衡,所改变的仅是化学反应的速度,而在反应前后,催化剂本身的性质并不发生变化。那么,催化剂是怎样加速了反应速度呢了既然反应前后催化剂不发生变化,那么催化剂到底参加了反应没有?实际上,催化剂本身参加了反应,正是由于它的参加,使反应改变了原有的途径,使反应的活化能降低,从而加速了反应速度。

  3、催化燃烧的工艺组成 不同的排放场合和不同的废气,有不同的工艺流程。但不论采取哪种工艺流程,都由如下工艺单元组成。


催化燃烧用催化剂:

  由于有机物催化燃烧的催化剂分为贵金属(以铂、钯为主)和贱金属催化剂。贵金属为活性组分的催化剂分为全金属催化剂和以氧化铝为载体的催化剂。全金属催化剂是以镍或镍铬合金为载体,将载体做成带、片、丸、丝等形状,采用化学镀或电镀的方法,将铂、钯等贵金属沉积其上,然后做成便于装卸的催化剂构件。由氧化铝作载体的贵金属催化剂,一般是以陶瓷结构作为支架,在陶瓷结构上涂覆一层仅有0.13mm的α-氧化铝薄层,而活性组分铂、钯就以微晶状态沉积或分散在多孔的氧化铝薄层中。

  但由于贵金属催化剂价格昂贵,资源少,多年来人们特别注重新型的、价格较为便宜的催化剂的开发研究,我国是世界上稀土资源最多的国家,我国的科技工作者研究开发了不少稀土催化剂,有些性能也较好。

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