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催化燃烧设备的工艺流程

2021-01-16 11:12:44
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催化燃烧装置是利用催化剂在较低温度下氧化分解废气中的可燃物的净化方法。因此,催化燃烧也称为催化化学转化。在300~450℃的温度范围内,大多数碳氢化合物都能被催化剂氧化。

与热燃烧法相比,催化燃烧法所需辅助燃料少,能耗低,设备设施体积小。

在化学反应过程中,利用催化剂降低燃烧温度,加速性能稳定气体的氧化称为催化燃烧法。由于催化剂载体由多孔材料制成,具有较大的比表面积和合适的孔径,当加热到300~450℃的有机气体通过催化层时,氧气和有机气体被吸附在多孔材料表面的催化剂上,它增加了氧气与有机气体接触碰撞的机会,提高了活性,使有机气体与氧气发生剧烈的化学反应,形成二氧化碳和水,同时产生热量,使有机气体成为性能稳定气体。

催化燃烧装置主要由换热器、燃烧室、催化反应器、热回收系统和净化烟气的排气筒组成。净化原理是:原料气在进入燃烧室之前,经过热器预热后送入燃烧室。在燃烧室中,达到所需的反应温度。氧化反应在催化反应器中进行。净化后的烟气通过换热器释放部分热量,再由烟囱排入大气。

催化燃烧装置的设计应考虑以下几个方面:

1.气流和温度均匀分布。燃烧室有足够的长度和空间,使气流和温度分布均匀,并保护火焰不直接接触催化剂表面。催化燃烧装置应具有良好的保温效果。炉体通常内衬耐火材料,钢结构外壳或双壁结构。

2.易于清洁和更换。催化剂反应器一般应设计为便于装卸的模架结构,便于清洗和更换催化剂载体。

3.辅助燃料和助燃。催化燃烧一般采用气体作为辅助燃料,燃油和电加热作为辅助燃料。一般采用净化气助燃。如果净化后的气体不能用作助燃气体,则应引入空气助燃。

4.转换速度适宜。由于催化燃烧是一个不可逆的放热反应,因此无论反应的哪个阶段,都应在尽可能高的温度下进行,以获得较高的转化率。然而,操作温度往往受到一些条件的限制,如催化剂的耐热温度、高温材料的获取、热能的供应、是否存在副反应等。因此,在实际生产中应根据实际情况进行选择。

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