催化燃燒設備工作原理復雜嗎?
2023/11/23 15:55:25 / 作者:廢氣處理設備公司 / 來源:山藝環保
催化燃燒廢氣處理設備的催化燃燒工藝描述,催化燃燒處理廢氣的核心原理:
1、吸附過程?吸附是氣體結合到固體上去的質量傳遞過程。氣體(吸附質)進入固體(吸附劑)的孔隙中但并未進入其晶格內。吸附過程可能是物理過程,也可能是化學過程。
物理吸附主要是范德華引力起作用,一般沒有選擇性,在吸附過程中沒有電子轉移,沒有化學鍵的生成與破壞?;瘜W吸附實際上是一種化學反應,具有選擇性,在化學吸附過程中,氣體和固體表面發生了化學反應。?最普遍使用的吸附劑是活性炭、分子篩、硅膠和活性氧化鋁。這些吸附劑經過處理后表面積極大,可有效吸附碳氫化合物等污染物。其缺點是對水有優先選擇性吸附作用。所有的吸附劑在一定的高溫下會發生變化。在這些溫度下,其吸附能力很弱。污染物可以被解脫出來,從而使吸附劑的活性得到再生,這個過程成為脫附。
為了進行連續操作,一般提供兩個或多個吸附床。一個或幾個吸附床在吸附時,另一個或幾個吸附床則進行再生。在吸附過程中,被收集的污染物滯留在吸附床中,只要吸附床有足夠的容量,污染物就不會釋放出來。但是當吸附床中的污染物濃度達到飽和時,污染物便開始釋放出來,這種現象稱為穿透。達到飽和的吸附床需要進行再生,一般采用加熱的氣體對吸附床進行脫附,一方面使吸附床重新具有活性,一方面是污染物被解脫出來進行回收或分解處理。
2、燃燒過程?當氣流中的污染物可被氧化時,燃燒是一種徹底的污染控制方案。碳氫化合物就屬于這類污染物。燃燒可以分為直接火焰燃燒和催化燃燒兩類。燃燒即是在氧和熱的作用下將碳氫化合物轉化為水和二氧化碳。其反應方程式如下:?CnH2m+(n+m/2)O2=nCO2+H2O+Heat?在燃燒過程中,氣流量和有機物負荷是選擇燃燒技術的重要參數。一個衡量污染物負荷的參數是低爆炸極限(LEL)或低可燃極限(LFL)。
氣流的低爆炸極限是氣體可自燃的最低有機物濃度(100%LEL)。由于100%LEL具有爆炸危險,美國消防協會規定氣流的LEL不能超過50%,在LEL超過25%時應設置可燃氣體監控裝置。另一個要考慮的因素是氣流的能量密度,當氣流的能量密度必須大于m3時點火后氣體可自行維持燃燒,否則需要提供輔助燃料,另外要考慮燃燒后不產生有毒的副產品。?能量值低于m3的氣體,可利用催化劑來幫助氧化燃燒。經常使用的活性催化劑是鉑或鈀的化合物,使用陶瓷作載體。使用催化劑可降低燃燒溫度,節省運行費用,但是主要缺點是微量的硫和鉛的化合物會使催化劑中毒,而且特定的催化劑對每種有機污染物起到催化燃燒的作用是不同的,對有些有機污染物的去除可能無效。
在燃燒工藝中,為了節省能源,一般對燃燒使用或產生的熱量進行利用。利用方式包括換熱和回熱兩種。換熱方式是利用換熱器在燃燒后產生的高溫氣體和低溫氣體(進氣或其他需要熱源的氣流)之間進行換熱能量傳遞,回熱方式是利用蓄熱裝置直接和氣流進行交替熱交換,因此熱量利用的效率更高。?不同的燃燒工藝組合,形成4種基本的燃燒工藝方式:催化燃燒(換熱),直接燃燒(換熱),回熱催化燃燒(RCO),回熱燃燒(RTO)。在此基礎上還形成了轉輪富集燃燒,陶瓷過濾器等方式。
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