吸附濃縮催化燃燒的主要技術(shù)和運(yùn)行狀態(tài)

發(fā)布時(shí)間：2019-03-23

目前   主要   的催化劑基本上有兩大類:一類為貴金屬催化劑，這類催化劑的活性和穩(wěn)定性好，技術(shù)較為成熟，但由于貴金屬價(jià)格高，資源短缺，所以，未能將其產(chǎn)業(yè)化；另一類為非金屬催化劑，主要集中在過渡金屬氧化物催化劑、復(fù)氧化物催化劑(鈣鈦型復(fù)氧化物和尖晶石型復(fù)氧化物)的   方面。目前，尋找來源豐富、廉、性能相當(dāng)?shù)姆琴F金屬催化劑，以替代傳統(tǒng)的貴金屬催化劑用于催化燃燒過程已成為了   的一個(gè)重要方向。

催化燃燒對催化劑的基本要求是:既能燒結(jié)、保持活性物質(zhì)具有較大的比表面積及良好的熱穩(wěn)定性，又要具有的活性，可起到催化劑活性組分或助催化劑的作用。這在某種程度上是互相矛盾的，因?yàn)?nbsp;  已經(jīng)證明氧化物的活性和熱穩(wěn)定性成反比。同時(shí)，需有高的機(jī)械強(qiáng)度以及對燃料中所含毒素有高的性。

石油化工、油漆、電鍍、印刷、涂料、輪胎制造等工業(yè)的生產(chǎn)過程中都涉及到揮發(fā)化合物的使用和排放。的揮發(fā)物通常是烴類化合物、含氧化合物、含氯、硫、磷及鹵素化合物，這些揮發(fā)性物如不經(jīng)處理直接排入大氣會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。傳統(tǒng)的廢氣凈化處理方法(如吸附法、冷凝法、直接燃燒法等)均存在缺陷，如易造成二次污染等。為了克服傳統(tǒng)廢氣處理方法的缺陷，人們采用催化燃燒方法來對廢氣進(jìn)行凈化處理。

吸附濃縮催化燃燒主要由熱交換器、燃燒室、催化反應(yīng)器、熱回收系統(tǒng)和凈化煙氣的排放煙囪等部分組成，其凈化原理是：未凈化氣體在進(jìn)入燃燒室以前，先經(jīng)過熱交換器被預(yù)熱后送至燃燒室，在燃燒室內(nèi)達(dá)到所要求的反應(yīng)溫度，氧化反應(yīng)在催化反應(yīng)器中進(jìn)行，凈化后煙氣經(jīng)熱交換器釋放出部分熱量，再由煙囪排入大氣。吸附濃縮催化燃燒設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮以下幾方面問題：

1、氣流和溫度均勻分布。要使通過催化劑表面的氣流和溫度分布均勻，并火焰不直接接觸催化劑表面，燃燒室   具有足夠的長度和空間。吸附濃縮催化燃燒應(yīng)具有良好的保溫效果。爐體一般用鋼結(jié)構(gòu)的外殼內(nèi)襯耐火材料，或用雙層夾墻結(jié)構(gòu)。

2、便于清洗和   換。催化劑反應(yīng)器一般應(yīng)設(shè)計(jì)成裝卸方便的模屜結(jié)構(gòu)，便于清洗和   換催化劑載體。

3、輔助燃料和助燃。催化燃燒一般采用   氣作輔助燃料，也可用燃料油、電加熱等作輔助燃料。助燃一般用凈化后的氣體，如果凈化后的氣體不能作為助燃，則應(yīng)引入空氣助燃。

4、較高的轉(zhuǎn)化速度。由于催化燃燒為不可逆的放熱反應(yīng)，所以，無論反應(yīng)進(jìn)行到什么階段，都應(yīng)在盡可能高的溫度下進(jìn)行，以獲得較高的轉(zhuǎn)化速度。但操作溫度往往受某些條件的限制，如催化劑的耐熱溫度、高溫材料的獲得，熱能的供應(yīng)，以及是否伴有副反應(yīng)等。因而實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況恰當(dāng)?shù)剡x擇。

燃燒運(yùn)行狀態(tài)：

1、燃燒起動過程：當(dāng)控制系統(tǒng)在待命的狀態(tài)下，接到輸入的起動命令，將進(jìn)入燃燒運(yùn)行狀態(tài)，首先是控制系統(tǒng)進(jìn)行自檢，之后進(jìn)行吹掃，變頻器輸出信號控制風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)，空氣風(fēng)量由低速漸變?yōu)楦咚僭僦饾u變?yōu)榈退?，新鮮空氣吹過燃燒爐盤，以爐內(nèi)沒有殘留燃?xì)獾拇嬖?，點(diǎn)火過程的   。具體操作是變頻器先起動，PLC模擬輸出信號使變頻器頻率從起動設(shè)定頻率開始上升，達(dá)到   頻率后保持   時(shí)間后再下降，完成起動前的吹掃。之后，發(fā)出點(diǎn)火信號，高壓點(diǎn)火器工作，同時(shí)打開點(diǎn)火管道的閥門，小火點(diǎn)燃。通過紫外線傳感器的檢測到期小火點(diǎn)燃后，打開主燃?xì)忾y門。這時(shí)催化燃燒爐盤進(jìn)行有焰燃燒，直到檢測溫度信號達(dá)到設(shè)定的點(diǎn)火關(guān)閉溫度，點(diǎn)火閥門關(guān)閉，完成點(diǎn)火過程，進(jìn)入到催化燃燒調(diào)節(jié)階段。

2、比的調(diào)定有文獻(xiàn)表明，催化燃燒時(shí)的"燃?xì)?空氣比值"范圍一般在4%~11%之間；在   的燃燒條件之下，燃/空比為6%時(shí)，   氣就能實(shí)現(xiàn)較好的催化燃燒效果，燃燒系統(tǒng)就可以   大的熱效率，同時(shí)又能取得較好的排放效果。本系統(tǒng)的燃?xì)?空氣比的調(diào)節(jié)是通過零壓閥實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)改變風(fēng)機(jī)的空氣風(fēng)量時(shí)，燃/空比也能隨之被改變，以達(dá)到催化燃燒器燃燒工作的要求。在起動時(shí)只要調(diào)節(jié)輸出變頻器的頻率就能達(dá)到點(diǎn)火時(shí)要求的從有焰燃燒到催化燃燒的燃/空比的變化。

3、燃燒溫度調(diào)節(jié)燃燒器溫度調(diào)節(jié)可以通過文本顯示器的鍵盤輸入，改變變頻器的輸出頻率，調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)娘L(fēng)量。當(dāng)風(fēng)量增大，燃燒溫度超過設(shè)定值，則PLC控制變頻器降低輸出頻率，減少出風(fēng)量來穩(wěn)定燃燒器的溫度。若變頻器輸出頻率低于設(shè)定值（風(fēng)機(jī)出風(fēng)量頻率設(shè)為5Hz），而出風(fēng)量仍高于設(shè)定值時(shí)，PLC開始計(jì)時(shí)，若在   時(shí)間內(nèi)，降低到設(shè)定值，PLC放棄計(jì)時(shí)，繼續(xù)變頻調(diào)速運(yùn)行；若在   時(shí)間內(nèi)溫度仍高于設(shè)定，PLC將繼續(xù)調(diào)節(jié)，直至達(dá)到設(shè)定值。由PLC經(jīng)PID運(yùn)算后控制變頻器的頻率輸出；如溫度不夠，則頻率上升，   保持   時(shí)間。反之亦然。

吸附濃縮催化燃燒有哪些優(yōu)勢？

1、   燃燒過程、起燃溫度低、反應(yīng)速率快；節(jié)省能源；

2、適用范圍廣，催化燃燒幾乎可以處理所有的烴類廢氣及惡臭氣體。

3、對于化工、涂料、絕緣材料等行業(yè)排放的低濃度、多成分、又沒有回收價(jià)值的廢氣，采用吸附一催化燃燒法的處理效果   、經(jīng)濟(jì)合理。

4、處理，無二次污染。廢氣的凈化率在以上，終產(chǎn)物主要為CO2和H2O。