催化燃烧是一种净化方法,它使用催化剂在较低的温度下氧化废气中的物质。因此,催化燃烧通常被称为催化化学转化,因为催化剂加速氧化过程,大多数碳氢化合物在300~450℃的温度下可以被催化剂氧化。与热燃烧相比,催化燃烧需要的辅助燃料更少,消耗更少。另一个优点是催化燃烧设备的设施仍然相对较小。
近些年,随着国家大力提倡绿色环保、走可持续发展战略之路。之前在工业发展阶段遗留了不少工业废水污染、工业废气污染、工业垃圾污染等环保问题。我们重点来讲解下,工业废气治理在工业领域可持续发展战略里的重要地位。工业废气中工业废气排放和VOCs有机废气是废气治理的重要工作内容之一。很多企业积极迎合大气VOCs处理政策,大多会采用催化燃烧设备来提高VOCs废气处理的效果。
蓄热式焚烧(RTO)系统组成
蓄热体
蓄热体是RTO系统的热量载体,它直接影响RTO的热利用率,其主要技术指标如下:
(1)蓄热能力:单位体积的蓄热体所能存储的热量越大,蓄热室的体积越小;
(2)换热速度:材料的导热系数可以反映热量传递的快慢,导热系数越大热量传递越迅速;
(3)热震稳定性:蓄热体在高低温之间连续多次地切换,在巨大温差和短时间变化的情况下,极易发生变形以至于碎裂,堵塞气流通道,影响
蓄热效果;
(4)抗腐蚀能力:蓄热材料接触的气体介质多为具有强腐蚀性,抗腐蚀能力将影响RTO的使用寿命。
预热式:预热式是催化燃烧设备的基本流程形式。有机废气温度在100℃以下,RTO装置,浓度也较低,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。燃烧净化后气体在热交换器内与未处理废气进行热交换,以回收部分热量。该工艺通常采用煤气或电加热升温至催化反应所需的起燃温度。
自身热平衡式:当有机废气排出时温度高于起燃温度(在300℃左右)且有机物含量较高,热交换器回收部分净化气体所产生的热量,在正常操作下能够维持热平衡,无需补充热量,通常只需要在催化燃烧反应器中设置电加热器供起燃时使用。
吸附-催化燃烧:当有机废气的流量大、浓度低、温度低,采用催化燃烧需耗大量燃料时,可先采用吸附手段将有机废气吸附于吸附剂上进行浓缩,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),再进行催化燃烧。此时,不需要补充热源,就可维持正常运行引。
对于有机废气催化燃烧工艺的选择主要取决于:
燃烧过程的放热量,即废气中可燃物的种类和浓度;
起燃温度,即有机组分的性质及催化剂活性;
热回收率等。当回收热量超过预热所需热量时,可实现自身热平衡运转,无需外界补充热源,这是经济的。
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