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催化燃烧设备是借助催化剂在低温下(200~400℃)下,实现对物的氧化,因此,能耗少,操作简便,净化,在废气特别是回收价值不大的废气净化方面,比如化工,喷漆、绝缘材料、漆包线、涂料生产等行业应用较广。
一、催化燃烧的工艺组成
不同的排放场合和不同的废气,有不同的工艺流程。但不论采取哪种工艺流程,都由如下工艺单元组成。
①废气预处理
为了避免催化剂床层的堵塞和催化剂中毒,废气在进入床层之前进行预处理,以除去废气中的粉尘、液滴及催化剂的毒物。
②预热装置
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,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,设置预热装置。但对于排出的废气本身温度就较高的场合,如漆包线、绝缘材料、烤漆等烘干排气,温度可达300℃以上,则不必设置预热装置。
预热装置加热后的热气可采用换热器和床层内布管的方式。预热器的热源可采用烟道气或电加热,目前采用电加热较多。当催化反应开始后,可尽量以回收的反应热来预热废气。在反应热较大的场合,还应设置废热回收装置,以节约能源。
③催化燃烧装置
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。
在进行催化燃烧的工艺设计时,应根据具体情况,对于处量较大的场合,设计成分建式流程,即预热器、反应器独立装设,其间用管道连接。对于处量小的场合,可采用催化焚烧炉把预热与反应组合在一起,但要注意预热段与反应段间的距离。
在物废气的催化燃烧中,所要处理的物废气在高温下与空气混合易引起爆炸,问题重要。因而,一方面控制物与空气的混合比,使之在爆炸下限;另一方面,催化燃烧系统应设监测报警装置和有措施。