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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。

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；

催化燃烧一般适用于小风量、高浓度、高温的气态有机物，且废气中不能含有硫、铅、汞、砷及卤素等可使催化剂中毒的因子。

催化燃烧需要在相应的温度条件下进行，对于低温气体就要进行加热，风量越大其耗能越大，运行成本也就提高。
在确保收集效率的前提下，尽可能降低排风量，这样既可提升排气浓度提升废气单位热值，又可降低风量降低能耗。同时也要考虑热将尾气中热量进行回收。
有机废气属于易燃易爆性气体，虽然浓度高可以回收利用有机物燃烧产生的部分热量，降低能耗，但在处理中要将其浓度控制在爆炸限范围内。在能耗可接受范围的情况下，小风量一般采用简易的列管直接热交换回收热。
对于能耗超出接受范围的，大风量一般需要采用蓄热式催化燃烧，可提高热回收效率。催化燃烧工艺对于工作的原理发挥较好。

沸石转轮催化燃烧

沸石浓缩转轮装置+催化燃烧装置是处理大风量、低浓度挥发性的有机废气(VOCs)有技术潜力的一种工艺装置，能把浓度低的废气浓缩15-20倍以上变为高浓度废气，浓缩出来的高浓度废气只需要用很小的风量即可脱附出来。所处理的有机物分子中不能含有磷、硫、氮、铅，汞，砷及卤素等元素。
该系统是沸石浓缩转轮+蓄热式焚烧炉(RTO)的一种替代产品，主要由预处理装置、沸石浓缩转轮装置、催化净化装置、风机、烟囱等组成，它克服了RTO燃烧废气时所需的高温，利用沸石分子筛的多孔吸附性及在温度300-400℃条件下，在催化剂的作用下将有机组分中的C、H化合物氧化成无害的C02、H20等，同时也节约了能源。
技术特点
1、净化，可达97%以上;
2、采用板式换热器，热效率可达70%以上;
3、氧化温度低，不产生NOx;
4、可适用于间歇运行且安全性能高;
5、不产生危废，沸石不可燃，脱附温度可高达200℃，脱附完全，不会形成危险废弃物;
6、污染物处理能力稳定，沸石由于脱附完全，吸附容量几乎不变，对污染物处理能力较稳定;
7、使用寿命久，沸石作为安全可靠的VOCs治理途径，它的使用寿命长，它的物理和化学性质佳，具有不可燃性，即便在高温状态下也不会产生自燃现象，寿命比同类产品高出多倍。可5-10年不更换。

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。