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催化燃烧设备


催化燃烧
催化燃烧设备

  催化燃烧设备控制系统采用PLC自动控制,其中PLC、变频器、继电器、接触器、空气开关等采用知名品牌。催化燃烧系统请求有手动、自动功能,设备正常运转采用自动功用,调试检修采用手动功用。控制系统的控制设备有气动阀、脱附风机、补冷风机、电加热器、温度、时间、压力这几个参数。用户可依据控制工艺的请求修正设备的控制温度、时间参数。报警功能:脱附温度、脱附风机、阀门、热电偶故障、温渡过高,产生报警(声光报警器)。催化燃烧设备按下急停按钮,系统全部中止。关闭一切气动阀门。控制电箱采用防雨电柜制造。

  工作原理:

  VOCs有机废气在风机的带动下,首先进入活性炭吸附脱附箱,经过浓缩后的VOCs有机废气进入氧化炉,氧化炉经过电加热作用,升温至250~300℃左右。在此温度下,废气里的有机成分在催化剂的作用下被氧化分解为二氧化碳和水。催化燃烧是放热反应,反应后的高温气体进入特殊结构的陶瓷蓄热体,绝大部分的热量被蓄热体回收利用(95%以上),反应气体温度降至接近进口的温度后经烟筒排放,从而达到废气净化的目的。回收后的热量用于预热后续废气,达到降低反应温度,减少耗材的目的。

  催化燃烧设备的性能特点:

  O:废气净化率高,可达99%以上,热回收率高。

  安全:低温反应,配有阻火系统、报警装置等保护措施。

  无二次污染:不产生氮氧化物等二次污染物,所有过程不造成二次污染。

  自动化控制、能耗低:操作简单,遇故障自动报警,低耗节能。

  使用寿命长:高温不锈钢包边,防腐耐用,催化剂使用寿命长。

  催化燃烧设备的结构特点 :

  1、操作方便:设备工作时,实现自动控制。 

  2、能耗低:设备启动仅需15-30分钟升温至起燃温度(有机废气浓度较高时)耗能仅为风机功率。

  3、安全可靠:设备配有阻火系统、防爆泄压系统、超温报警系统及先进的自控系统。阻力小,净化效率高:采用当今先进的贵金属钯、铂浸渍的蜂窝状陶瓷载体催化剂,比表面积大。

  4、余热可回用:余热可返回烘道,降低原烘道中的消耗功率;也可做其它方面的热源。

  5、占地面积小:仅为同行业同类产品的70%-80%,且设备基础无特殊要求。

  6、使用寿命长:催化剂一般4年更换,并且 载体可再生。

  应用范围:

  可用于有机溶剂的净化处理(苯、醇、酮、醛、酯、酚、醚、烷等混合有机废气)。 

  适用于油漆、橡胶、涂料、塑胶制品、印刷油墨、石油化工、电线、电缆、漆包线、机械、电机、化工、仪表、汽车、自行车、摩托车、发动机、磁带、塑料、家用电器等行业的有机废气净化。 

  注意事项:

  1、废气成分中不能含下列物质:有高粘性的酯类;磷、砷、锑、汞、铅、锌、锡;高浓度的粉尘。

  2、催化燃烧废气设备安装场所无腐蚀性气体,并有良好的防雨措施。

  3、设备所需电源为:三相交流380V,频率50HZ。

  催化燃烧设备一体式设计,每一个系统均含有2道过滤箱、吸附管道、相应数量的炭箱、匹配的活性炭、脱附管道、匹配的CO炉、吸附风机、脱附风机、炭箱支架、平台与爬梯、各种阀体、控制箱、灭火系统、烟囱、室外部分安装辅料等;不含烟囱的爬梯平台、室内部分安装辅料。

  炭箱外壳:Q235 t=2~3mm碳钢板制作装炭量实足,全部采用防水型炭。

  炉内保温材料为硅酸铝陶瓷纤维,厚100mm;换热器为Q235 t=2mm的碳钢板制成;热电偶为SUS304材质,温控范围为0-800摄氏度;均配备有泄爆阀,催化剂外形尺寸为100×100×50mm,空速高、耐温效果好,可长期在200-500℃下工作。
  使用催化燃烧安全规程:

  控制有机废气的浓度。

  有机废气的浓度必须控制在相应有机物烟花爆炸极限的25%以下,当有机废气浓度有可能超过此值时,应安装野风阀将其冲淡到安全值。因此在设计中应采用灵敏可靠的温度、浓度测定装置,以随时进行人工或自动调节。

  安装阻火器:

  为防止有机废气在催化剂床层上燃烧时的火焰蔓延,应在有机废气进入净化装置前安装阻火器。目前较多采用干式阻火器,阻火材料通常为玻璃球、砾石、多孔金属板、金属丝网等。

  安全操作规程:

  1.催化燃烧净化装置点火前,必须用空气将风道、燃烧室等吹干净,以消除可能聚集在这些部位的可燃烧气体,防止点火时发生起火或爆炸。

  2.设备中可能积存有油污、凝液等可燃物质,它们在设备开始运行加热时会汽化为可燃、可爆的气体,从而有可能导致爆炸。因此在点火前应将这些物质清除干净。

  3.点火时应以火等气,不能以气等火。

  催化燃烧设备与常规的燃烧设备O的不同在于操作温度低(大都在1000℃以下),从而节省了能源,提高了燃烧效率。因而催化燃烧技术是当前有机废气处理技术中O受关注的领域。尤其是催化燃烧设备在大风量、低浓度的处理和循环处理方式中的应用,相比常规火焰燃烧,显示了巨大的优越性。催化燃烧设备几乎可以处理所有的烃类有机废气及恶臭气体。对于有机化工、涂料、绝缘材料、造船等行业排放的低浓度、多成分、无回收价值的废气,采用吸附-催化燃烧法处理效果更好。

   用催化燃烧设备处理有机废气的净化率一般都在95%以上,O终产物为无害的CO2和H2O(杂原子有机化合物还有其它燃烧产物),且由于燃烧温度低,能大量减少NOx的生成,因此不会造成二次污染。

  有机废气催化燃烧设备选择主要取决于:1.燃烧过程的放热量,即废气中可燃物的种类和浓度;2.起燃温度,即有机组分的性质和催化剂活性;3.热回收率。当回收热量超过预热所需热量时,可实现自身热平衡,无需外界补充热源,这是O经济的。 

  喷漆行业使用催化燃烧组合的优缺点对比:

典型组合技术 优点 缺点
活性炭吸附浓缩+蓄热式燃烧

1.造价相对较低,前期投入较少;

2.蓄热式燃烧有一定的自我调节能力,抗干扰能力强,热回收效率90%以上

1.脱附时有燃烧危险,风险相对较高;

2.燃烧温度高,产生NOx

活性炭吸附浓缩+蓄热催化燃烧

1.造价相对较低,前期投入较少;

2.超燃温度低,节约能源,处理效率高;

3.无二次污染

1.催化剂成本高,存在中毒和寿命问题;

2.脱附时有燃烧危险,风险相对较高

沸石分子筛吸附浓缩+蓄热式燃烧

1.沸石不具备可燃性;

2.不会引发溶剂反应;

3.吸收VOCs产生的压降低;

4.电耗少

1.造价高,维护成本高;

2.容易发生高沸点VOCs残留,必须进行预处理,脱附温度较高,脱附出的VOCs容易与氧气反应

沸石分子筛吸附浓缩+蓄热催化燃烧

1.沸石不具备可燃性,不会引发溶剂反应;

2.吸收VOCs产生的压降低;电耗少;

3.起燃温度低,节约能源,处理效率高;

4.无二次污染

1.造价高,维护成本高;

2.容易发生高沸点VOCs残留,必须进行预处理,脱附温度较高,脱附出的VOCs容易与氧气反应

 

 




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