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催化燃烧设备作为废气处理设备的应用和工艺流

作者:保洁环保 发布时间:2021-08-21
内容摘要:{一}、催化燃烧设备作为废气处理设备的应用 催化燃烧设备在化学反应过程中,利用催化剂降低燃烧温度,加速有毒有害气体全部的方法,叫做催化燃烧法。由于催化剂的载体是由多孔

 {一}、催化燃烧设备作为废气处理设备的应用

催化燃烧设备在化学反应过程中,利用催化剂降低燃烧温度,加速有毒有害气体全部的方法,叫做催化燃烧法。由于催化剂的载体是由多孔材料制作的,具有较大的比表面积和合适的孔径,当加热到300~450℃的有机气体通过催化层时,氧和有机气体被吸附在多孔材料表层的催化剂上,增加了氧和有机气体接触碰撞的机会,提高了活性特点,使有机气体与氧产生剧烈的化学反应而生成CO2和H2O,同时产生热量,从而使得有机气体变成无味没有伤害气体。
催化燃烧是用催化剂使废气中可燃物质在较低温度下的净化方法。所以,催化燃烧又称为催化化学转化。由于催化剂加速了的历程,大多数碳氢化合物在300~450℃的温度时,通过催化剂就可以全部。
响应时间是仪器示值由零值升至规定检定点稳定示值的多数处所需的时间,目的是检验催化燃烧元件的活性。此项目选取3.0%CH4气体标准物质进行三次检测,同时强调要保证每次通入的气体量稳定、匀速,且各次测量后仪器示值需要回零。扩散式采样的仪器不应超过20s,吸入式采样的仪器不应超过10s。需要注意的是测试响应时间的过程。测试响应时间的过程重要,先通入零点气,待零点稳定后,再通入3.0%CH4气标准物质并读出一次稳定示值,然后再通入零点气待零点稳定后又通入3.0%CH4气体标准物质,此时应同时启动秒表,待仪器示值升至一次稳定示值的多数时记录秒表的时间,即为响应时间。
与热力燃烧法相比,催化燃烧所需的辅助燃料少,能量消耗低,设备设施的体积小。但是,由于使用的催化剂的中毒、催化床层的替换和清洁费用高等问题,影响了这种方法在工业生产过程中的推广和应用。
催化燃烧设备用的催化燃烧法属于热力破坏法。其机理是和热裂解、热废气中的有机成分,使其转化成无味的CO2和H2O。催化燃烧技术为污染物的治理提供了别致的经济解决办法,采用催化燃烧处理具有净化速率不错、能耗低、没有二次污染等优点。催化燃烧的净化速率一般都挺高的,是高浓度、小流量净化的技术。
催化燃烧设备现阶段作为废气处理的主要设备,也存在一些不足的地方,主要体现如下:
1、高温带来的管道、设备很容易损坏;
2、如果蓄热体结块、寿命不长;
3、炉内压力变化大,热量大量溢出,未能达到实际节能效果;
4、日常维护量、成本增加。
催化燃烧设备是在催化剂的作用下,使中的碳氢化合物在温度较低的条件下迅速成水和二碳,达到治理的目的。催化燃烧过程是在催化燃烧设备中进行的。先通过热交换器预热到200~400℃,再进入燃烧室,通过催化剂床时,碳氢化合物的分子和混合气体中的氧分子分别被吸附在催化剂的表面而活化。由于表面吸附降低了反应的活化能,碳氢化合物与氧分子在较低的温度下迅速,产生水。
使用催化燃烧设备前,废气需要进行预处理操作,以达到除掉其中混有的粉尘和颗粒状物质,然后再将废气引入炉腔。接着进入装置的浓缩阶段,将空气与废气分离,废气部分进入下一步处理工序,空气部分进入排放口排放;废气进行蓄热系统,使废气达到起燃温度后进入催化室,在催化剂的作用下,进行催化燃烧。而检定合格的仪器发给检定证书,检定不合格的仪器发给检定结果通知书,并注明不合格项目。
实际上每一种废气处理方法都有自己的优点,催化燃烧设备比较适合于排放持续的废气,若间歇性的排放废气,不仅每次预热需要耗能,反应热也无法回收利用,会很大的能源浪费。对于排出的废气本身温度就较高的场合,如漆包线、绝缘材料、烤漆等烘干排气,温度可达300℃以上,则不必设置预热装置。
{二}、VOCs的高速发展及定位技术现状
 随着工业的高速发展,大量挥发性有机物(VolatileOrganicCompounds,VOCs)被排放到了大气中,催化燃烧一体机对环境了严重污染。VOCs的种类繁多,其中有一些化学性质比较活拨,在一定气象条件下可与氮物发生一系列光化学反应,形成光化学烟雾和二次污染物(如臭氧、醛、酮类以及颗粒物等),其危害性甚至比一次污染物大。卤代烃类VOC、会在大气中与臭氧发生链式反应,臭氧消耗形成空洞,使得紫外辐射增强。大多数VOCs具有持久存在性和积累性的特点,严重威胁着生态环境,对人体具有致癌、致畸、致突变的危害。据统计,全世界每年直接或间接死于因VOCs污染而导致的疾病的人口约160万,已经成为继颗粒物、NOx和SO2等之后的第三大空气污染物,是危害人们身体健康和制约社会进步发展的主要因素之一。
 我国已经在《区域大气污染防治“十二五”规划》和《大气污染防治行动计划》中明确指出要推进VOCs污染的防治,要求行业现役源VOCs排放量减少10%~18%。作为VOCs中的代表性成分,因其巨大的危害性引起了社会的广泛关注。
 目前,国内外催化燃烧一体机处理的方法主要有回收法和销毁法。常用的回收法有吸附法、吸收法、冷凝技术和膜分离法;常用的销毁法有低温等离子体法、光催化法、催化法以及低温等离子体协同催化技术。
 
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