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效果好的環(huán)保設(shè)備是設(shè)計(jì)出來的,那么,如何設(shè)計(jì)好催化燃燒設(shè)備,才能達(dá)到更好處理效果呢?在VOC廢氣處理中,如果想要催化燃燒設(shè)備效果好,必須考慮到揮發(fā)性有機(jī)廢氣VOC的特性成分,以及催化燃燒設(shè)備中催化劑的選擇,還有選擇合適的反應(yīng)溫度,氣體空速和停留時(shí)間。
根據(jù)綠河環(huán)保多年的實(shí)戰(zhàn)廢氣治理經(jīng)驗(yàn),對于混合VOC廢氣,催化燃燒設(shè)備氧化反應(yīng)的溫度要按難燃燒物質(zhì)的處理來進(jìn)行設(shè)計(jì)選擇,這個(gè)范圍在200-400度之間,氯化物350度,硫化物也是350度。
要想設(shè)計(jì)出一臺好的催化燃燒設(shè)備,關(guān)鍵是設(shè)計(jì)好催化燃燒反應(yīng)器,也叫催化燃燒反應(yīng)裝置,簡單點(diǎn)說就是催化爐,催化燃燒反應(yīng)器設(shè)計(jì)主要采用數(shù)學(xué)模型法和經(jīng)驗(yàn)法。
催化燃燒設(shè)備工作原理:根據(jù)吸附和催化燃燒兩個(gè)基本原理設(shè)計(jì),采用雙氣路連續(xù)工作,一個(gè)催化燃燒室,2個(gè)或2個(gè)以上吸附床交替使用,先將有機(jī)廢氣用活性炭吸附,當(dāng)快達(dá)到飽和時(shí)停止吸附,然后用熱氣流將有機(jī)物從活性炭上脫附下來使活性炭再生,脫附下來的有機(jī)物已經(jīng)濃縮,有機(jī)廢氣經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)入氧化爐,由燃料氧化加熱,升溫至250~300℃左右。在此溫度下,廢氣里的有機(jī)成分在催化劑的作用下被氧化分解為二氧化碳和水,同時(shí),反應(yīng)后的高溫?zé)煔膺M(jìn)入特殊結(jié)構(gòu)的陶瓷蓄熱體,絕大部分的熱量被蓄熱體吸收,溫度降至接近進(jìn)口的溫度后經(jīng)煙筒排放,達(dá)到凈化廢氣的目的,而被蓄熱體吸收的熱量則用于預(yù)熱后續(xù)廢氣,達(dá)到降低反應(yīng)溫度,減少耗材的目的。
催化燃燒設(shè)備在廢氣處理時(shí)的好處是什么?
催化燃燒設(shè)備與傳統(tǒng)的火焰燃燒相比,催化燃燒設(shè)備具有很大的優(yōu)勢。
(1)催化燃燒設(shè)備起燃溫度低,能耗低,達(dá)到起燃溫度后無需外部傳熱即可完成氧化反應(yīng)。
(2)催化燃燒設(shè)備凈化,排放水平低。運(yùn)行成本低,操作管理方便。
(3)適應(yīng)氧濃度范圍廣,催化燃燒設(shè)備噪音低,無二次污染。
催化燃燒設(shè)備的類型和性能要求:目前國內(nèi)外催化燃燒設(shè)備主要研究的催化劑基本上有兩種,一種是催化劑,活性和穩(wěn)定性較好,但由于價(jià)格高,資源短缺,無法工業(yè)化;另一種是非金屬催化劑,來源豐富,價(jià)格低廉。催化燃燒設(shè)備對催化劑的基本要求是,催化燃燒設(shè)備的催化劑既能抑制燒結(jié),保持活性物質(zhì)的特性,又具有較大的比表面積和良好的熱穩(wěn)定性,并具有一定的活性,能起到催化劑活性組分或助催化劑的作用。這在某種程度上是矛盾的,需要高機(jī)械強(qiáng)度和對燃料中所含的高耐腐蝕性。
催化燃燒設(shè)備對于性能方面有哪些高要求呢?
1.高強(qiáng)度。在催化燃燒設(shè)備的催化燃燒過程中,由于高溫、振動、氣流等因素,催化燃燒設(shè)備的催化劑容易開裂和磨損。裂化和磨損會導(dǎo)致催化劑活性下降和催化劑床層壓降增加,從而影響催化燃燒設(shè)備的凈化效果。
2.使用壽命長。大多數(shù)催化活性材料都很昂貴,因此在設(shè)計(jì)催化燃燒設(shè)備的催化劑時(shí),應(yīng)該盡可能長時(shí)間地使用催化劑。
3.有很多活動。催化劑的活性直接影響催化燃燒設(shè)備的化學(xué)轉(zhuǎn)化率。催化燃燒設(shè)備和轉(zhuǎn)化率不僅與催化活性物質(zhì)本身的活性有關(guān),還直接與催化載體的物理形狀有關(guān)。因此,在為催化燃燒設(shè)備選擇合適的催化活性材料時(shí),還必須考慮催化劑載體。
4.良好的熱穩(wěn)定性。由于廢氣溫度隨時(shí)變化,如果催化劑不能適應(yīng)一定范圍內(nèi)的溫度變化,催化劑的性能會下降,凈化效率會降低。因此,催化燃燒設(shè)備的催化劑必須在一定范圍內(nèi)有溫度變化。