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RCO蓄热式催化燃烧设备的工作原理和流程

2022-07-08 02:23:58

RCO蓄热式催化燃烧设备催化床是RCO蓄热式催化燃烧设备的关键部分。从催化剂的角度,不但要求催化剂的数量达到设备的设计需求,同时也要求设备在运行中通过催化床每个部分的流速和温度相同,这样才能确定各块催化剂的空速和温度是一致的。如果催化床中流速和温度不一致,使得温度低、流速快的局部催化剂负荷过大,使用寿命缩短,从而导致VOCs净化效果的下降。因此做到催化床气流分布和温度分布的均匀是确定RCO蓄热式催化燃烧设备高净化速率和长使用寿命的关键。可见气流分配和温度均一化是催化剂反应床设计的核心技术。

RCO蓄热式催化燃烧设备也叫燃烧装置,其实就是用来处理废气的一种设备。该设备主要由:燃烧室、催化反应设备、热交换装置、热回收系统和烟气排放设备等部分构成。该设备是需要借助催化剂的,从而才能将有用废气在较低的起燃温度下进行无焰燃烧,其工作原理和流程可以分为以下三种。

一、预热式。这种属于比较基本的工艺流程,由于催化剂都有一个主要原理:有用废气的温度在100℃以下并且浓度较低的情况下,这种情况下热量一般是不能自给的,因此需要在进入反应器之前,需要在预热室内对其进行加热和升温。一般所采用的预热方式主要有:煤气或电加热,这二种方式可以将废气升温到催化反应所需要的起燃温度,从而达到燃烧氧化分解目的,燃烧氧化后的气体在热交换器内和没有处理的废气进行热交换,从而可以回收部分热量。

二、吸附。这种方式主要用来处理低浓度、低温度、大流量的有用废气。这种废气当采用催化燃烧来进行处理时需要消耗掉大量的燃料,通常从处理节约燃料角度来考虑,可以采用吸附的方式将废气吸附到吸附剂,比如,我们所熟知的活性炭等。吸附后进行浓缩,再通过热空气吹扫,使其脱附变成浓度较不错的气体后再进行燃烧分解,这种方式也是不需要额外的补充热量可以正常的运行。

三、自身热平衡。有用废气温度比较不错而且有用物含量也是比较不错的,在通常情况下,只需要在RCO蓄热式催化燃烧设备的燃烧室中,用电加热器起燃,然后再由交换器进行回收部分净化过的气体所产生的热量。这种工艺的好处是在正常操作下就可以维持住热平衡,不需要额外的补充热量。

催化燃烧是将浓缩的废气引入主要设备。废气经内装加热装置从活性炭层中将物分离后,通过催化剂的作用分解成水和二氧化碳,同时释放能量,由热交换装置置换能量,用于维护设备自燃的能源。采用CO型净化装置一套,处理风量为2000m3/h,装机功率60kw,电加热工作时间约半小时,当催化床温度达到250~300℃时,催化燃烧床开始反应,利用废气反应产生的热空气循环使用,此时电加热停止,不需要外加热,单床脱附,脱附时间为3~4小时,设定时间活性炭吸附箱定时自动切换脱附,内部装填的陶瓷蜂窝体贵金属催化剂使用寿命为10000小时。整个脱附系统采用多点温度控制,稳定脱附效果的稳定。

进行催化燃烧的设备为催化燃烧炉,主要应包括预热与燃烧部分。在预热部分,除设置加热装置外,还应保持确定长度的预热区,以使气体温度分布均匀并在使用燃料燃烧加热进入口废气时,确定火焰不与催化剂接触。为防止热量损失,对预热段应予以良好保温。在催化反应部分,为方便催化剂的装卸,常设计成筐状或抽屉状的组装件。催化燃烧反应放出大量的反应热,因此燃烧尾气温度很高,对这部分热量需要回收。一般起先通过换热器将高温尾气与进入口低温气体进行热量交换以减少预热能耗,剩余热量可采用其他方式进行回收,在生产装置排出的有用废气温度较不错的场合,如漆包线、绝缘材料等烘干温度可达300度以上,可以不高置预热器和换热器。但燃烧尾气的热量仍应回收。