催化燃燒設備的運行工藝介紹

【資料簡介】

催化燃燒是利用催化劑在低溫下氧化分解廢氣中可燃物質(zhì)的凈化方法。因此，催化燃燒也稱為催化化學轉(zhuǎn)化。由于催化劑加速了氧化分解過程，在300~450℃時，大部分碳氫化合物可以被催化劑*氧化。與熱燃燒法相比，催化燃燒所需的輔助燃料更少，能耗更低，設備設施更小。但由于所用催化劑中毒、催化劑床層更換、清洗成本高等原因，影響了該方法在工業(yè)生產(chǎn)中的推廣應用。

在化學反應過程中，利用催化燃燒降低燃燒溫度，加速有毒有害氣體*氧化的方法稱為催化燃燒法。由于催化劑的載體由多孔材料制成，因此具有較大的比表面積和合適的孔徑。當加熱到300~450℃的有機氣體通過催化層時，氧氣和有機氣體被吸附在多孔材料表面的催化劑上，增加了氧氣和有機氣體接觸碰撞的機會，提高了活性，使有機氣體和氧氣發(fā)生劇烈的化學反應生成CO2和H2O，同時產(chǎn)生熱量，從而使有機氣體變得無毒無害。

催化燃燒裝置主要由換熱器、燃燒室、催化反應器、熱回收系統(tǒng)和凈化煙氣的排氣煙囪組成，凈化原理是:未凈化的氣體在進入燃燒室之前，經(jīng)過換熱器預熱后送入燃燒室，在燃燒室中達到所需的反應溫度。氧化反應在催化反應器中進行，凈化后的煙氣通過換熱器釋放部分熱量，然后通過煙囪排入大氣。

催化燃燒裝置的設計應考慮以下幾個方面:

氣流和溫度的均勻分布。為了使穿過催化劑表面的氣流和溫度分布均勻，并確保火焰不直接接觸催化劑表面，燃燒室須有足夠的長度和空間。催化燃燒裝置應具有良好的保溫效果。爐體一般由內(nèi)襯耐火材料的鋼殼制成，或采用雙層夾芯墻結(jié)構(gòu)。易于清潔和更換。催化劑反應器一般應設計成便于裝卸的抽屜式結(jié)構(gòu)，便于清洗和更換催化劑載體。

輔助燃料和燃燒。天然氣一般在催化燃燒中作為輔助燃料，燃油和電加熱也可以作為輔助燃料。通常，凈化氣體用于助燃。如果凈化氣體不能用作助燃物，應引入空氣進行助燃。更高的轉(zhuǎn)化速度。因為催化燃燒是不可逆的放熱反應，無論反應進行到什么階段，都應該在盡可能高的溫度下進行，以獲得更高的轉(zhuǎn)化率。然而，操作溫度往往受到一些條件的限制，例如催化劑的耐熱溫度、高溫材料的獲取、熱能的供應以及是否伴有副反應。因此，在實際生產(chǎn)中應根據(jù)實際情況進行適當?shù)倪x擇。