催化燃燒工作原理
催化燃燒是典型的氣-固相催化反應(yīng),其實(shí)質(zhì)是活性氧參與的氧化作用。在催化燃燒過程中,催化劑的作用是降低活化能,同時(shí)催化劑表面具有吸附作用,使反應(yīng)物分子富集于表面提高了反應(yīng)速率,加快了反應(yīng)的進(jìn)行。借助催化劑可使廢氣在較低的起燃溫度條件下,發(fā)生無焰燃燒,并氧化分解為CO2和H2O,同時(shí)放出大量熱能,從而達(dá)到去除廢氣中的物的方法。
在將廢氣進(jìn)行催化燃燒的過程中,廢氣經(jīng)管道由風(fēng)機(jī)送入熱交換器,將廢氣加熱到催化燃燒所需要的起燃溫度,再通過催化劑床層使之燃燒,由于催化劑的存在,催化燃燒的起燃溫度約為250-300℃,低于直接燃燒法的燃燒溫度650-800℃,因此能耗遠(yuǎn)比直接燃燒法為低。
催化燃燒工藝設(shè)計(jì):
本研究選取貴金屬鈀為催化劑、陶瓷填料為載體,配置催化燃燒裝置一套。主要研究在設(shè)計(jì)處理風(fēng)量為2500m3/h、催化燃燒設(shè)計(jì)燃燒溫度為250℃、不同催化劑用量對(duì)VOCs去除效率的影響。
廢氣通過風(fēng)機(jī)進(jìn)入催化燃燒設(shè)備的旋轉(zhuǎn)四通閥,進(jìn)而通過陶瓷材料填充層(底層)預(yù)熱達(dá)到催化氧化所設(shè)定的溫度后,這時(shí)其中部分污染物氧化分解;廢氣繼續(xù)通過加熱區(qū)升溫,并維持在設(shè)定溫度;其再進(jìn)入催化層完成催化氧化反應(yīng),即反應(yīng)生成CO2和H2O,并釋放大量的熱量,以達(dá)到預(yù)期的處理效果。
催化性能影響因素分析:
不同進(jìn)氣濃度對(duì)催化性能的影響。
本裝置由主機(jī)、引風(fēng)機(jī)及電控柜組成,凈化裝置主機(jī)由換熱器、催化床、電加熱元件、阻火器的裝置等組成,阻火除塵器位于進(jìn)氣管道上,裝置設(shè)在主機(jī)的頂部:
直排口:廢氣源應(yīng)留有直接排放管路,用閥門控制,時(shí)使廢氣直接排空(如:凈化裝置檢修時(shí))。
阻火器:由的多層金屬網(wǎng)組成,可阻止火焰通過,過濾掉氣體中較大的顆粒(污物),是本凈化裝置的裝置之一。
換熱器:板式換熱結(jié)構(gòu),它的作用是利用催化反應(yīng)放出的熱量,加熱入口廢氣,提高熱能利用率,減少加熱電能。
預(yù)熱室:由燃燒器加熱交換器預(yù)熱后的廢氣,提高進(jìn)氣溫度達(dá)到催化反應(yīng)條件。
熱電阻:采用不銹鋼保護(hù)管測(cè)量進(jìn)氣加熱溫度及凈化溫度。
催化床:由多層蜂窩狀催化劑組成,為本裝置的核心。
器:為膜片泄壓式,當(dāng)設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)異常時(shí),可及時(shí)裂開泄壓,防止意外事故發(fā)生。
風(fēng)機(jī):采用后引風(fēng)式,使本裝置在負(fù)壓下工作。
閥門:控制調(diào)節(jié)氣體流量大小。