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催化燃烧设备设计时需要考虑哪些因素

2022-06-19 12:45:17
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催化燃烧设备的生产目的是为了环保,是工业方面的废气污染的处理。在工业生产中,有大量的含苯类、醇类、酮类等有机废气散发。危害工人的健康并污染环境。催化燃烧设备作为一种治理有机废气污染的手段,在我国取得了相当大的成效。但是,在催化燃烧装置的设计、加工、应用过程中,还存在一些潜在的不因素、事故隐患,严重时装置将发生火灾和爆炸。为此,应统一制定关于催化燃烧治理有机废气的浓度控制标准或设计规范。除上述因素外,从技术角度考虑,以下几点不因素也值得注意:

1、有机气体的爆炸下限与温度有关。通常,温度愈高,反应速度愈快,爆炸范围愈大。当进入催化燃烧装置的有机废气浓度过大时,催化燃烧装置的温度将会升高,加之自前国产催化燃烧装置均未设置废气浓度检测和控制设备,而温度升高后的有机废气的爆炸下限值将比手册给出的值要小,再加上装置中有机废气成分混合的不均匀性,在局部区域可能超过高温条件下废气的真实爆炸下限,则有爆炸的危险。

2、一般来讲,大多数有机废气中的有机成份在同样爆炸下限浓度下,所含的燃烧热值可视为相同值,每1%的爆炸下限值约含热值1868千焦/牛·米勺如果全部燃烧,即热值全部用于使废气本身升温,则1%的爆炸下限值的废气燃烧可使废气升温15.3℃;当废气浓度达到25%的爆炸下限值时,可使废气本身温度升高。

在使用催化燃烧设备时要注意问题。按照规定进行操作,以免发生意外。

催化燃烧设备分别是直接燃烧和催化氧化燃烧。直接燃烧法是指当燃烧气体的同时,通过氧化及高温下的热分解的方法,将燃烧室中不好的的VOCs进行降解,将不好的的VOCs气体输入到燃烧室后,当高温、充足空气等客观因素条件优良的前提下,将不好的废气充足燃烧全部,终使其全部分解成CO2和H2O。而直接燃烧法就是燃烧可燃的这一类VOCs废气,该方法在处理高浓度VOCs废气方面,表现出的效果较佳,但相应的对温度的控制要求很高,在高温的条件下,当温度在1100℃附近,去掉速率可达95%以上,但是如果当废气中含有Cl、S、N等元素时,则直接燃烧法会产生HCl、SOx、NOx等不好的气体,造成二次污染。

催化燃烧设备设计时应考虑以下几方面问题:

1、气流和温度均匀分布。要使通过催化剂表面的气流和温度分布均匀,并确定火焰不直接接触催化剂表面,燃烧室具有足够的长度和空间。催化燃烧装置应具有良好的保温效果。炉体一般用钢结构的外壳内衬不怕火材料,或用双层夹墙结构。

2、便于清洗和换。催化剂反应器一般应设计成装卸方便的模屉结构,便于清洗和换催化剂载体。

3、辅助燃料和助燃。催化燃烧一般采用气作辅助燃料,也可用燃料油、电加热等作辅助燃料。助燃一般用净化后的气体,如果净化后的气体不能作为助燃,则应引入空气助燃。

4、较不错的转化速度。由于催化燃烧为不可逆的放热反应,所以,无论反应进行到什么阶段,都应在尽可能高的温度下进行,以获得较不错的转化速度。但操作温度往往受某些条件的限制,如催化剂的不怕热温度、高温材料的获得,热能的供应,以及是否伴有副反应等。因而实际生产中应根据实际情况恰当地选择。

随着环境工程的发展,催化燃烧设备越来越受到人们的青睐。催化燃烧设备的优良环境性能是人们经常谈论的话题。接下来,小编为大家简单介绍催化燃烧设备的工作原理。

1、催化燃烧设备的工作方法与直接燃烧净化相同,属于热损伤法。

2、催化剂表面的吸附提升了反应速率,加快了反应速度。

3、其机理是废气中有机组分的氧化、热解和热分解。

4、催化燃烧设备是一个典型的气-固相催化反应的本质是活性氧参与的氧化。

5、在催化剂的帮助下,有机废气可以在较低的点火温度下无焰燃烧,并被氧化成CO2和H2O,同时释放大量的热能。