催化燃烧原理

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蓄热燃烧技术又称高温空气燃烧技术,全名称为:高温低氧空气燃烧技术(High Temperature and Low Oxygen Air Combustion-HTLOAC),也作HTAC(High Temperature Air Combustion)技术,也有称之为无焰燃烧技术(Flameless Combustion)。通常高温空气温度大于1000℃,而氧含量低到什么程度,没有人去划定,有些人说应在18%以下,也有说在13%以下的。

蓄热燃烧技术原理如图所示:当常温空气由换向阀切换进入蓄热室1后,在经过蓄热室(陶瓷球或蜂窝体等)时被加热,在极短时间内常温空气被加热到接近炉膛温度(一般比炉膛温度低50~100℃),高温热空气进入炉膛后,抽引周围炉内的气体形成一股含氧量大大低于21%的稀薄贫氧高温气流,同时往稀薄高温空气附近注入燃料(燃油或燃气),这样燃料在贫氧(2-20%)状态下实现燃烧;与此同时炉膛内燃烧后的烟气经过另一个蓄热室(见图中蓄热室2)排入大气,炉膛内高温热烟气通过蓄热体时将显热传递给蓄热体,然后以150~200℃的低温烟气经过换向阀排出。工作温度不高的换向阀以一定的频率进行切换,使两个蓄热体处于蓄热与放热交替工作状态,常用的切换周期为30~200秒。

简单说,就是先将蓄热体加热后,再通入空气,并将空气加热到高温,送入炉内与烟气混合(为降低氧气含量,目的是降低氧化氮的含量)后,再与燃料混合燃烧。

要注意的是,蓄热燃烧,蓄热室必须是成对的,其中一个用来加热空气,而另一个被烟气加热。经过一个周期后,加热空气的蓄热室降温,而被烟气加热的蓄热室却升高温度,这样,通过换向阀,使两个蓄热室作用交换,这时原来是排烟口的,现在变成了烧嘴,而原来是烧嘴的,现在变成了排烟口。

高温空气燃烧技术的主要特点是:(1)采用高温空气烟气余热回收装置,交替切换空气与烟气,使之流经蓄热体,能够在最大程度上回收高温烟气的显热,即实现了极限余热回收;

(2)将燃烧空气预热1000℃以上的温度水平,形成与传统火焰(诸如扩散火焰与预混火焰等)迥然不同的新型火焰类型,创造出炉内优良的均匀温度场分布;(3)通过组织贫氧状态下的燃烧,避免了通常情况下,高温热力氮氧化物NOx的大量生成。因此,这项技术在实际应用中,产生了显著的经济效益和社会效益。

其主要存在的问题是:(1)由于是项新技术,因此,加热炉、燃烧器等仍未适应其要求,尚存在设计与操作方面的理论问题。(2)高温带来的管道、设备更易损坏等。(3)蓄热体结块、寿命不长等。(4)炉内压力变化大,造成热量大量溢出,未能达到实际节能效果。(5)日常维护量、成本增加。等等。

可见,通过十余年的实践,已不向原来那样热衷于蓄热燃烧技术了。目前,反对与支持之间的争论非常红火。

浓缩蓄热催化燃烧技术,是废气先通过预处理,去除绝大部分的粉尘和颗粒状物质和油膏等,然后将废气引入阻火器。再送入浓缩系统,将空气与废气分离,废气部分进入下一步处理工序,空气部分进入排放口排放;废气进行蓄热系统,使废气达到起燃温度后进入催化室,在催化剂的作用下,进行催化燃烧。经一定时间,以保证高净化率。经净化后的尾气再进入蓄热床进行热交换,将燃烧产生的大部分热量储存下来,然后由风机抽出高空排放。

韩泰轮胎现在采用的浓缩蓄热催化燃烧设备进行废气治理,到目前为止是国内同行业中效果最好的处理密炼工艺废气的方法。经过有关部门监测,韩泰轮胎废气治理项目处理率已达90%。

我不知道你是环保单位还是用户,目前轮胎厂的废气已经成为很多令厂家头痛的事情。

如果我没记错的话,轮胎生产大概要经过5个过程:硫化、成型、材料、压延、炼胶。臭气污染主要来源生胶炼胶与轮胎硫化两个阶段,其他阶段也会伴有一定的橡胶、塑料异味,其成分主要为H2S、CS2、MCH(非甲烷总烃)及少量其他臭气成分。

很多轮胎厂家做的方式都是将废气直接高空外排,所以一般厂子周边3公里内,到处都是黑漆漆的橡胶黑粉,而且有比较强烈的橡胶烧焦的异味。

我08年接触的那个厂子,5个烟囱,每个风量有50多万,出口温度有90°,其中非甲烷总烃的量超级高。

不过最后那个企业还是选择了韩国的一个焚烧技术。

他们目前的工艺是:水洗+焚烧,水洗去掉粉尘及硫系物,然后将含量较多的有机成分的废气焚烧处理。

是江苏的一个轮胎厂。

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