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「催化燃燒」催化燃燒設(shè)備的組成部分-王佛瑤
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催化燃燒的工藝組成不同的排放場合和不同的廢氣,有不同的工藝流程。但不論采取哪種工藝流程,都由如下工藝單元組成。
廢氣預(yù)處理
為了避免催化劑床層的堵塞和催化劑中毒,廢氣在進入床層之前必須進行預(yù)處理,以除去廢氣中的粉塵、液滴及催化劑的毒物。
預(yù)熱裝置
預(yù)熱裝置包括廢氣預(yù)熱裝置和催化劑燃燒器預(yù)熱裝置。因為催化劑都有一個催化活性溫度,對催化燃燒來說稱催化劑起燃溫度,必須使廢氣和床層的溫度達到起燃溫度才能進行催化燃燒,因此,必須設(shè)置預(yù)熱裝置。但對于排出的廢氣本身溫度就較高的場合,如漆包線、絕緣材料、烤漆等烘干排氣,溫度可達300℃以上,則不必設(shè)置預(yù)熱裝置。預(yù)熱裝置加熱后的熱氣可采用換熱器和床層內(nèi)布管的方式。預(yù)熱器的熱源可采用煙道氣或電加熱,目前采用電加熱較多。當(dāng)催化反應(yīng)開始后,可盡量以回收的反應(yīng)熱來預(yù)熱廢氣。在反應(yīng)熱較大的場合,還應(yīng)設(shè)置廢熱回收裝置,以節(jié)約能源。預(yù)熱廢氣的熱源溫度一般都超過催化劑的活性溫度。為保護催化劑,加熱裝置應(yīng)與催化燃燒裝置保持一定距離,這樣還能使廢氣溫度分布均勻。
從需要預(yù)熱這一點出發(fā),催化燃燒法最適用于連續(xù)排氣的凈化,若間歇排氣,不僅每次預(yù)熱需要耗能,反應(yīng)熱也無法回收利用,會造成很大的能源浪費,在設(shè)計和選擇時應(yīng)注意這一點。
催化燃燒裝置
一般采用固定床催化反應(yīng)器。反應(yīng)器的設(shè)計按規(guī)范進行,應(yīng)便于操作,維修方便,便于裝卸催化劑。
在進行催化燃燒的工藝設(shè)計時,應(yīng)根據(jù)具體情況,對于處理氣量較大的場合,設(shè)計成分建式流程,即預(yù)熱器、反應(yīng)器獨立裝設(shè),其間用管道連接。對于處理氣量小的場合,可采用催化焚燒爐,把預(yù)熱與反應(yīng)組合在一起,但要注意預(yù)熱段與反應(yīng)段間的距離。
在有機物廢氣的催化燃燒中,所要處理的有機物廢氣在高溫下與空氣混合易引起爆炸,安全問題十分重要。因而,一方面必須控制有機物與空氣的混合比,使之在爆炸下限;另一方面,催化燃燒系統(tǒng)應(yīng)設(shè)監(jiān)測報警裝置和有防爆措施。
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