讲解蓄热式焚烧炉的工艺特点和工艺流程
时间:2022-03-06 作者:富宏元环保 文章来源:本站 点击:193次
在催化燃烧进程中,催化剂的作用是降低活化能,同时催化剂外表具有吸附作用,使反响物分子富集于外表提升了反响速率,加快了反响的进行。借助催化剂可使废气在较低的起燃温度条件下,发作无焰焚烧,并氧化分解为CO2和H2O,同时放出大量热能,然后达到净化废气的目的。催化燃烧一般适用于小风量、高温的气态物,且废气中不能含有硫、铅、汞、砷及卤素等可使催化剂中毒的因子。在催化燃烧过程中,催化剂的作用是降低反应的活化能,同时使反应物分子富集于催化剂表面,以提升反应速率。
蓄热式焚烧炉利用的是典型的气-固相催化反应,其实质是活性氧参与的氧反应作用。在催化燃烧过程中,借助催化剂在低温下(200~400℃)下,实现对有用物的全部氧反应,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,使反应物分子富集于表面提升了反应速率,加快了反应的进行。借助催化剂可使有用废气在较低的起燃温度条件下,发生无焰燃烧,并氧反应分离为CO2和H2O,同时放出大量热能。因此,能耗少,操作简便,净化速率不错,在有用废气特别是回收价值不大的有用废气净化方面,比如化工,喷漆、绝缘材料、漆包线、涂料生产等行业应用较广,已有不少定型设备可供选用。
蓄热式焚烧炉应用于活性炭吸附浓缩催化燃烧系统,用于替代催化燃烧和加热器部分。蓄热式焚烧炉处理技术特别适用于热回收率需求高的场合,也适用于同一生产线上,因产品不同,废气成分经常发生变化或废气浓度波动大的场合。应用行业包括汽车、造船、摩托车、自行车、家用电器、集装箱等生产厂的涂装生产线。石油、化工、橡胶、油漆,涂料、制鞋粘胶、塑胶制品、印铁制罐、印刷油墨、电缆及漆包线等生产线的废气处理,适用于需要热能回收的企业或烘干线废气处理,可将能源回收用于烘干线,从而达到节约能源的目的。可处理的有用物质种类包括苯类、酮类、酯类、酚类、醛类、醇类、醚类和烃类等等。
蓄热式焚烧炉的使用越来越频繁,这一点早已不是什么秘密。这是因为现今废气处理技术中,主要有燃烧、冷凝、吸附、膜处理技术等。除燃烧技术外,其它处理方法主要适合于物种较单一、废气工况较稳定的场合,而且可适用工况范围均小。但是大多数工业废气存在物种复杂、工况波动大,回收价值不高的问题,对于这一类尾气较适合采用燃烧技术。另外,与普通的热力焚烧处理技术相比,催化燃烧技术具有很多优点,据市场分析数据,催化燃烧技术在有用废气处理技术中已占50~60%之多,成为主流成熟的废气处理技术。
蓄热式焚烧炉催化燃烧法的工艺特点:
1、蓄热式焚烧炉具有净化速率不错的特点;
2、采用蓄热式焚烧炉燃烧工艺净化有用废气,可同时去掉多种有用污染物,具有工艺流程简单、设备紧凑、运行稳定等优点;
3、蓄热式焚烧炉具有运行费用不高的优点,其热回收速率不错。
蓄热式焚烧炉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。为膜片泄压,安装在主机的顶部。当设备运行发生意外事故时,可及时裂开泄压,防止意外事故发生。预热装置包括废气预热装置和催化剂燃烧器预热装置。因为催化剂都有一个催化活性温度,对催化燃烧来说称催化剂起燃温度,需要使废气和床层的温度达到起燃温度才能进行催化燃烧,因此,需要设置预热装置。
在工业生产过程中,排放的尾气通过引风机进入R蓄热式焚烧炉的旋转阀,通过旋转阀将进入口气体和出入口气体全部分开。气体起先通过陶瓷材料填充层(底层)预热后发生热量的储备和热交换,其温度几乎达到催化层(中层)进行催化氧化所设定的温度,这时其中部分污染物氧化分解;废气继续通过加热区(上层,可采用电加热方式或自然气加热方式)升温,并维持在设定温度;
进入催化层完成催化氧化反应,即反应生成CO2和H2O,并释放大量的热量,以达到预期的处理效果。经催化氧化后的气体进入其它的陶瓷填充层,回收热能后通过旋转阀排放到大气中,净化后排气温度仅略高于废气处理前的温度。系统连续运转、自动切换。通过旋转阀工作,所有的陶瓷填充层均完成加热、冷却、净化的循环步骤,热量得以回收。
蓄热式焚烧炉耗电量小,由于床层阻力小,用低压风机就可以工作,不但耗电少而且噪音低。催化燃烧时,需电加热启动。物在催化床催化燃烧开始后,其燃烧热可足以维持其反应所需的温度,此时电加热停止,启动电加热时间大约为1小时左右。吸附物废气的活性炭床,用催化燃烧后的废气进行脱附循环,脱后的气体再送催化燃烧室进行净化,不需外部能量,运行费用也不算高。
蓄热式焚烧炉的工艺流程:
1、自身热平衡式:当废气排出时温度较不错(在300℃左右),高于起燃温度,且物含量较不错,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。
2、预热式:预热式是催化燃烧的基本流程形式。废气温度在100℃以下,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。
3、对于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,这是节能的。
4、吸附-催化燃烧:当废气的流量大、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废气吸附于吸附剂上进行浓缩,然后通过热空气吹扫,使废气脱附出来成为浓缩了的废气(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。