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RCO蓄热式催化燃烧设备的技术原理是怎样的?

2019-07-22 00:24:24

RCO蓄热式催化燃烧设备将符合吸附条件的有机废气送入活性炭吸附箱进行吸附净化,净化后的洁净气体由主排风机排入大气中。吸附装置配有备用吸附箱1套,当活性炭吸附饱和后通过控制阀门切换至催化燃烧脱附状态;脱附循环系统采用在线脱附循环(也可采用离线脱附循环),即吸附过程为连续式处理工艺,在备用吸附装置投入使用同时,饱和吸附箱则进行脱附工作,脱附后活性炭箱预备至下次循环使用。

热交换器先预热到200~400→废气再进入燃烧室→燃烧后再经过催化剂床时碳氢化合物分子与混合气体中的氧分子分别会被吸附在催化剂的表面而达到活化→在较低温度下迅速氧化产生二氧化碳和水,催化燃烧有机废气处理设备所发生的气—固相催化反应的实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化燃烧过程中,催化剂的作用是降低活化能,同时催化剂表面具有吸附作用,使得反应物富集于表面。借助催化剂的作用使得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,同时放出大量的热能,从而达到有机废气处理设备处理有害物质的目的。

RCO蓄热式催化燃烧设备,是指蓄热式催化燃烧法,RCO蓄热式催化燃烧法作用原理是:起先是催化剂对VOC分子的吸附,提高了反应物的浓度,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℃。

催化燃烧是在催化剂的作用下,使有机废气中的碳氢化合物在温度较低的条件下实现对有机物的全部氧化,迅速氧化成水和二氧化碳,达到治理的目的。因此,能耗小,操作简单,稳定,净化速率高,在有机废气特别是回收价值不大的有机废气净化方面,如化工、印刷、喷漆、绝缘材料、漆包线、涂料生产等行业应用较广。

RCO蓄热式催化燃烧设备主要有以下优势:

(1)采用新风换热系统进行换热,具有换热面积大、传热系数高等特点,有效避免排气能源的浪费,减少脱附新风所需热量;

(2)催化剂蜂窝载体,具有比表面积大、压力降低、机械强度高、耐磨、耐热两套吸附脱附箱体可实现吸附脱附切换;脱附的同时进行吸附,保障生产的连续运行;

(3)采用贵金属催化负载型冲击等特点;

(4)该催化剂可使废气燃烧的起始温度为250℃-300℃,低于直接燃烧温度650℃-800℃,能耗降低。

催化作用的机理是一个很复杂的问题,这里仅做简介。在一个化学反应过程中,催化剂的加入并不能改变原有的化学平衡,所改变的仅是化学反应的速度,而在反应前后,催化剂本身的性质并不发生变化。那么,催化剂是怎样加速了反应速度呢,既然反应前后催化剂不发生变化,那么催化剂到底参加了反应没有?实际上,催化剂本身参加了反应,正是由于它的参加,使反应改变了原有的途径,使反应的活化能降低,从而加速了反应速度。例如反应A+B→C是通过中间活性结合物(AB)过渡而成的,即:A+B→[AB]→C其反应速度较慢。当加入催化剂K后,反应从一条很容易进行的途径实现:A+B+2K→[AK]+[BK]→[CK]+K→C+2K中间不再需要[AB]向C的过渡,从而加快了反应速度,而催化剂并未改变性质。

催化燃烧装置一般采用固定床催化反应器。反应器的设计按规范进行,应便于操作,维修方便,便于装卸催化剂。在进行催化燃烧的工艺设计时,应根据具体情况,对于处理气量较大的场合,设计成分建式流程,即预热器、反应器立装设,其间用管道连接。对于处理气量小的场合,可采用催化焚烧炉,把预热与反应组合在一起,但要注意预热段与反应段间的距离。在有机物废气的催化燃烧中,所要处理的有机物废气在高温下与空气混合易引起爆炸,稳定问题十分重要。因而,一方面需要控制有机物与空气的混合比,使之在爆炸下限;另一方面,催化燃烧系统应设监测报警装置和有防爆措施。