(完整)催化燃烧技术

催化燃烧技术

直接燃烧、热力

燃烧的分类

两者的区分:是否添加燃料，热力燃烧中有一类特殊的叫催化燃烧.

直接燃烧经济,常外加燃料汽油或天然气，缺点是燃烧不完全，产生NOx,大量的有害气体和烟尘，以及热辐射。

催化燃烧,是典型的气-固相催化反应,其实质是活性氧参与深度氧化作用.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,以提高反应速率。又称无焰燃烧，燃烧完全,温度要求不高，200-450℃。

对进气有要求，不能含有硫，卤素,重金属等使催化剂中毒的元素，而且有时需要消耗辅助燃料.缺点是工艺复杂。

催化燃烧可分为：

预热式：废气温度低于起燃温度

自身热平衡式：废气温度高于起燃温度

吸附—催化燃烧：有机废气的流量大，浓度低，温度低、

采用催化燃烧需要消耗大量燃料时，可先采用吸附浓缩处理

催化剂的作用：降低反应的活化能，降低反应温度，提升反应速率

催化剂寿命：8000H，低于此值能保证90%的催化燃烧效率

催化燃烧工艺选择垂询表

垂询表有5个因素，如下

风量：决定设备型号大小.

浓度:决定是回收还是燃烧还是需要加浓缩吸附再处理，理论起燃浓度200mg/m³,最佳自平衡浓度2500mg/m

³-3000mg/m³无需辅热（以催化燃烧为例)。

温度：温度太高不能直接进活性炭（耐温极限80℃)浓缩,可以选择沸石（150℃)。

成分:有机组分的起燃温度和热值对工艺有影响,物质的爆炸极限浓度需要衡量,进炉膛的气体控制浓度在25％LEL以下。苯类 280℃,乙酸乙酯350℃,热值能确定辐热系统的功率。

工作周期：选择备用吸附床,一般设备工作8H不用，超过16H一定要用备用床.

安装要求：场地大小是否受限，平面与高度。

催化燃烧分类

1.活性炭吸附—蒸汽脱附—催化燃烧（VOC-XC）

2。活性炭吸附—冷凝回收

3.低温氧化催化(VOC—CH）

4。蓄热式催化净化（RCO）

5。蓄热式热力氧化（RTO）

6。直燃式焚烧

7。转轮吸附-焚烧

1.活性炭吸附-蒸汽脱附-催化燃烧（VOC-XC）

◎适用范围：适用于常温、大风量、中低浓度,易挥发的有机废气，主要包括一些有机溶剂如苯类、酮类、醛类、醚类、烷烃及其混合类等。浓度小于1000mg/m³。

◎技术原理：根据吸附（效率高）和催化燃烧（节能)两个基本原理设计的，吸附浓缩－催化燃烧法。

◎技术特点：采用吸附浓缩+催化燃烧组合工艺,整个系统实现了净化、脱附过程闭循环，与回收类有机废气净化装置相比，无需备压缩空气和蒸汽等附加能源,运行过程不产生二次污染，设备运行费用较低，但是一次性投资较高。设计时在活性炭达到94％饱和之前即开始脱附.可自动/手动切换阀门.活性炭更换周期3—5年.炉内正常温度400℃，500℃将报警,并通过补冷风进行降温，温度达600℃时停机，同时设计泄压阀保证安全。

◎活性炭属性：活性炭(适宜高风量低浓度VOC ）粒状：风阻大；蜂窝状:风阻小

第一次脱附时活性炭吸附效率降低较多,以后降低效率平缓

避免高温脱附,高温会使活性炭吸附效率严重下降，穿透时脱附，脱附温度要大于吸附质沸点15—20℃。

公司的混流换热器都是板式换热器(效率50%），因为立式换热效率低(陶瓷换热器的换热效率能达到80%）

参数：耐水与不耐水，100＊100＊100或者50*50*100，耐水抗压强度》0。8Mpa,100或者150孔/inc

2.活性炭吸附—冷凝回收

◎适用范围：适用于大风量、中高浓度、低温度有机气体：适用需要回收挥发分有机溶剂的行业

◎主体设备：吸附罐、冷凝器、风机及配套管路。

◎技术原理：①吸附过程：废气经过空气过滤器出去微小悬浮颗粒后进入罐内，通过填装在管内的颗粒状活性炭或者活性炭纤维吸附过滤后再由后置风机排空。②脱附+回收：用0.5MPa高温蒸汽自塔底喷入罐内将有机物从活性炭中剥离，剥离后的气体通过配套的冷凝器进入分离桶，分离回收有机溶剂.减压方式有助于降低有机气体沸点利于脱附.

◎活性炭和碳纤维

此种吸附介质有两种,一种是活性炭，一种是碳纤维,用高温水蒸气脱附后活性炭再生是用风机吹洗一定时间。蒸汽冷凝用水为普通自来水或者5℃冷盐水.碳纤维是一种吸附效果好但是价格较活性炭贵的吸附剂，最早应用于吸附二氯甲烷.比表面积大，对于小分子吸附速率高，速度快，易被解析，但是对于大分子如二噁英等反而无优势，因为孔径太小无法吸附很快堵塞两种一律不适用于很大分子量，因为很快饱和。

3。低温催化氧化VOC-CH

◎技术原理：通过引风机将废气送入净化装置换热器换热，再送入到加热室，通过加热装置，使气体达到催化反应温度，再通过催化床内催化剂作用，使有机气体分解成二氧化碳和热能.

◎适用范围：中、高浓度的有机废气，最佳浓度2500—3000mg/m³，主要针对烃类、苯类、酮类、醚类、酯类、醇类、酚类

◎技术特点:高浓度时耗能仅为风机功率，浓度较低时自动间歇补偿加热。催化起燃温度为300—500℃。

4。蓄热式催化净化(RCO）

◎技术原理：将低温催化氧化与蓄热技术相结合的一种有机废气净化技术

◎适用范围：适用与涂装线及烘房有机废气处理，化学工业、化学合成工艺（ABS合成），石油炼化工艺等各种产生有机废气的场所.

5、蓄热式热力氧化（RTO ）

◎技术原理：将高温氧化与蓄热技术相结合的一种有机废气处理技术。

◎适用范围:适用于中高浓度的有机废气；适用于涂装线、印刷、化学合成工艺（ABS 合成）、石油炼化工艺各种产生有机废气的场所.

◎工作原理：炉体在进行废气处理之前，先将燃烧室、蓄热床进行预热；预热完毕后，将废气源接入设备.有机废气在配套风机作用下,首先经预热的蓄热陶瓷体1进行热交换，废气经过一次提温后进入加热区,在加热区废气得到第二次提温，此时废气温度达到800℃左右废气直接燃烧，生成二氧化碳与水排出并释放热能;处理后的洁净气体再经过蓄热陶瓷体2进行蓄热由风机排出。经排风机进口测温棒进行温度检测后达到设定温度时，进行阀门切换由蓄热陶瓷

体2进入废气、由蓄热陶瓷体1排出，如此循环往复。

左上：负载贵金属催化剂 左下：陶瓷蓄热体俯视图 右上:蜂窝状活性炭

右下：蜂窝状陶瓷体

蓄热室陶瓷填料

热电偶d

压力变送器b

燃烧室

热电偶e

燃烧器

热电偶c

蓄热室陶瓷填料

热电偶b

送风机

压力变送器a

热电偶a

压差开关

高温过滤器

废气

排空

新风

◎技术特点

1、采用预热和蓄热交替切换技术，使之具有较高的换热效率，效