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有机废气治理设备—催化燃烧装置

催化燃烧技术是指在催化剂的作用下，使有机废气中的碳氢化合物在温度较低的条件下迅速氧化成水和二氧化碳，达到治理的目催化燃烧法处理工业有机废气，催化燃烧装置到现在，这项技术已广泛地应用于油漆、橡胶加工、塑料加工、树脂加工、皮革加工、食品业和铸造业等部门，也用于汽车废气净化等方面。催化燃烧处理法用于治理漆包线烘干炉排出的有机废气,随后又在绝缘材料、印刷工业等方面进行了研究,使催化燃烧设备得到了广泛应用。
催化燃烧技术
催化燃烧技术是指在较低温度下，在催化剂的作用下使废气中的可燃组分氧化分解，从而使气体得到净化处理的一种废气处理方法。催化燃烧废气处理是典型的气-固相催化反应,其实质是活性氧参与深度氧化作用。在催化燃烧过程中,催化剂的作用是降低反应的活化能,同时使反应物分子富集于催化剂表面,以提高反应速率。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下发生无焰燃烧,并氧化分解为CO2 和H2O,同时放出大量热量

催化燃烧
1、预热式。
预热式是催化燃烧的流程形式，其基本原理见图1。有机废气温度在100℃以下、浓度也较低时，热量不能自给，因此在进入反应器前需要在预热室加热升温。通常采用煤气或电加热将废气升温至催化反应所需的起燃温度；燃烧净化后的气体在热交换器内与未处理的废气进行热交换，以回收部分热量。

3、吸附-催化燃烧。
当有机废气的流量大、浓度低、温度低、采用催化燃烧需消耗大量的燃料时，可先采用吸附手段将有机废气吸附于吸附剂上并进行浓缩，然后通过热空气吹扫，使有机废气脱附成为高浓度有机废气（可浓缩10倍以上）后再进行催化燃烧。不需要补充热源就可以维持正常运行，

催化燃烧装置（RCO）：通过除尘阻火系统。然后进入换热器，再送到加热室，使气体达到燃烧反应温度，再通过催化床的作用，使有机废气分解成二氧化碳和水，再进入换热器与低温气体进行热交换，使进入的气体温度升高达到反应温度。如达不到反应温度，加热系统科通过自控系统实现补偿加热。利用催化剂做中间体，使有机气体在较高的温度下，变成无害的水和二氧化碳气体，这种催化燃烧设备，设备运行时间越长越节省费用。

催化燃烧废气处理设备系统特点：
1、催化燃烧采用RCO工艺净化有机废气，可同时去除多种有机污染物，具有工艺简单、设备紧凑、运行可靠等优点；
2、催化燃烧设备具有净化率高，一般均可达95%以上；
3、催化燃烧设备具有运行费用低的优点，其热回收率一般可达95%以上；
4、整个过程无废水产生，净化过程不产生二次污染；
5、催化燃烧RCO净化设备可与烘箱配套使用，净化后的气体直接回用到烘箱加热设备，达到节能减排的目的；
6、催化燃烧设有5道安全保险装置，杜绝事故发生；
7、催化燃烧蓄热系统采用加热系统分段工作，自动跟踪温度并内置蓄热装置，节能省电；

活性炭吸附、脱附、催化燃烧设备比较适用于小风量高浓度的废气治理，因此喷涂、食品加工、印刷电路板、半导体制造、化工、电子、制皮业、乳胶制品业、 造纸等行业均可选用. 活性炭吸附设备主要是利用多孔性固体吸附剂活性炭具有吸附作用，能有效的阹除工业废气中的有机类污染物质和色味等，广泛应用于工业有机废气净化的末端处理，净化效果良好。

催化燃烧法较适合于高浓度、小风量废气的净化，在处理低浓度的废气时，由于要维持300～400℃的催化燃烧温度，需借助于活-性炭吸附等浓缩工艺来提高废气的燃烧热值，但废气中的水气、油污及颗粒物易引起活-性炭吸附容量下降及催化剂中毒失活等问题，使得该方法的推广和使用在一定程度上受到了限制，所以要在催化燃烧前做预处理设备。
催化燃烧工作原理
催化燃烧技术核心原理的步是催化剂对VOC分子的吸附，提高了反应物的浓度，第二步是催化氧化阶段降低反应的活-化能，提高了反应速率。借助催化剂可使有-机废气在较低的起燃温度下，发生无氧燃烧，分-解成CO2和H2O放出大量的热，与直接燃烧相比，具有起燃温度低，能耗小的特点，某些情况下达到起燃温度后无需外界供热，反应温度在250-400℃。
在工业生产过程中，排放的有-机尾气通过引风机进入设备的旋转阀，通过选转阀将进口气体和出口气体完全分开。气体先通过陶瓷材料填充层（底层）预热后发生热量的储备和热交换，其温度几乎达到催化层（中层）进行催化氧化所设定的温度，这时其中部分污染物氧化分-解；废气继续通过加热区（上层，可采用电加热方式或天-然气加热方式）升温，并维持在设定温度；其再进入催化层完成催化氧化反应，即反应生成CO2和H2O，并释放大量的热量，以达到预期的处理效果。经催化氧化后的气体进入其它的陶瓷填充层，回收热-能后通过旋转阀排放到大气中，净化后排气温度仅略废气处理前的温度。系统连续运转、自动切换。通过旋转阀工作，所有的陶瓷填充层均完成加热、冷却、净化的循环步骤，热量得以回收。

在催化剂作用下燃烧。与直接燃烧相比，催化燃烧温度较低，燃烧比较完全。催化燃烧设备所用的催化剂为具有大比表面的和金属氧化物多组分物质。提高热效率。负载0.2%pt的氧化铝催化剂，在500℃下，可将大多数有机化合物燃烧，脱臭净化到化学位移σ=1以下。催化燃烧为无焰燃烧，因此催化燃烧原理适用于安全性要求高的场合，如以H2和O2为原料的燃料电池、用汽油或酒精为原料的怀炉(催化剂为浸Pt石棉)等。如消除化工厂NOx的烟雾，可加燃料到烟雾中，通过负载型铂和钯催化剂，催化燃烧使NOx转化为N2气。催化燃烧宜适用于较低浓度（50～10000PPm）的不宜采用直接燃烧或催化燃烧法和吸附回收法处理的有机废气，尤其对大风量的处理场合，均可获得满意的经济效果和社会效果。

催化燃烧装置（RCO）：先通过除尘阻火系统。然后进入换热器，再送到加热室，使气体达到燃烧反应温度，再通过催化床的作用，使有-机废气分-解成二氧化碳和 水，再进入换热器与低温气体进行热交换，使进入的气体温度升高达到反应温度。如达不到反应温度，加热系统科通过自控系统实现补偿加热。利用催化剂做中间 体，使有-机气体在较低的温度下，变成无害的水和二氧化碳气体。

催化燃烧废气处理设备： 有机废气治理工程主要包括：废气收集系统、处理系统，处理工艺流程主要包括五部分：颗粒物去除段、吸附气体段、加热催化段、脱附气体段、控制系统。

催化燃烧装置系统组成及控制？
1、催化燃烧系统
主要由催化燃烧床（由电加热室、催化室和热交换器组成）、阻火器、温度探测器和相应的电动阀门、保温管道组成。主要功能是利用催化燃烧床中电加热器来加热生产线产生的废气，使其中的有机废气在催化剂的作用下于280-300℃左右转化为CO2和H2O并释放出大量热量。热量通过热交换器对热量再利用。
2、控制系统
主要由PLC电控柜、温度显示仪表、电动阀门执行器及面板模拟流程图等组成，功能是：
控制工作过程中管道中有关阀门的开关。按工艺条件的要求，控制电加热器启动和停止，控制和指示催化床加热温度、反应温度、气流进口温度和气流出口温度。设备运行过程中异常情况的报警和自动停机。与总控制系统互给信号，实现互动连接。

催化燃烧设备是如何对废气进行处理的?

催化燃烧设备设计原理、用材特、性能稳定、操作简便、节能省力、安全可靠、无二次污染，运行成本低。脱附时间和脱附周期可根据使用情况而定，一般一个炭箱脱附时间5-10小时，周期为10-15天脱附一次。吸附有机物废气的活性碳床，可用催化燃烧后的废气进行脱附再生，脱附后的气体再送入催化燃烧室进行净化，无需外加能量，运转费用低，节能效果显著。催化燃烧室采用陶瓷蜂窝体的贵金属催化剂，阻力小、活性高，当有机蒸汽浓度达到2000PPM以上时，可维持自燃，全自动控制，操作简易，维护方便。

该吸附浓缩---蓄热式催化燃烧设备（CO）是由3-7个单元组成，可同时进行吸附操作也可立进行吸附操作，把大风量、低浓度的有机废气浓缩成小流量、高浓度的有机废气。浓缩后的高浓度气体连接到蓄热式催化燃烧设备进行氧化处理（高温吹脱燃烧）即吸附材料活性炭的再生，恢复其吸附性，再生操作不可同时进行，同一时间只能单个进行脱附操作。该处理工艺可广泛用于石油、化工、橡胶、油漆、涂装、家具、家电、印刷等行业中产生的低浓度有机废气的净化处理，可处理的有机物质种类包括苯类、酮类、醇类、醚类和烷烃类等。

车间排放的喷漆废气由风机抽动经风管引出后经过预处理后，初步净化后的气体进入活性炭，气体有机物被活性炭吸附，气体得到净化，净化后的气体由烟囱排出。本工艺中，3-7个，其中1个进行脱附，其余进行吸附。根据需要开启，可实现吸附过程的持续工作,饱和后的，通过气动阀门切换到脱附状态，启动催化床内的电加热和脱附风机，脱附出来的高浓度有机废气送入催化燃烧设备，在电加热和催化剂的作用下，气体中的有机物质分解成CO2和H2O,气体得到净化。净化后的气体经蓄热体回收部分热量后排出，一部分回至CO内的换热器提升温度后与新鲜空气混合至需要的再生温度，用于脱附活性炭使用，另一部分直接排入烟囱排出。本系统采用PLC自动控制，监测、控制设备的运行。