催化原理
催化剂定义 催化剂是一种能提高化学反应速率,控制反应方向,在反应前后本身的化学性质不发生改变的物质。
催化作用机理 在一个化学反应过程中,催化剂的加入并不能改变原有的化学平衡,所改变的仅是化学反应的速度,而在反应前后,催化剂本身的性质并不发生变化。催化剂本身参加了反应,正是由于它的参加,使反应改变了原有的途径,使反应的活化能降低,从而加速了反应速度。
催化系统装置组成
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,不论采取哪种工艺流程,都由如下工艺单元组成。
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必须进行预处理,以除去废气中的粉尘、液滴及催化剂的毒物。
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,必须使废气和床层的温度达到起燃温度才能进行催化燃烧,必须设置预热装置。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。
预热废气的热源温度一般都超过催化剂的活性温度。为保护催化剂,加热装置应与催化燃烧装置保持一定距离,这样还能使废气温度分布均匀。
在有机物废气的催化燃烧中,所要处理的有机物废气在高温下与空气混合易引起爆炸,安全问题十分重要。因而,一方面必须控制有机物与空气的混合比,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防爆措施。
适用场合
本设备适用于处理气体风量为m³/h,气体浓度为mg/m³的有机废气,其他一般要求浓度、流量相对稳定的场合。
设备的特点
1、采用催化燃烧工艺净化有机废气,可同时去除多种有机污染物,具有工艺流程简单、设备紧凑、运行可靠等优点。
2、采用电加热/燃油(气)加热启动,具有操作方便、运行费用低的优点;
3、工艺具有多重安全保护措施,确保系统的安全运行;
4、整个过程无废水产生,净化过程不产生二次污染;
5、具有净化效率高、一般可达97%以上的去除率;
6、本工艺和设备可广泛应用于各行业中产生的高浓度有机废气的净化处理,可处理的有机物种类包括苯类、酮类、酯类、醇类、醚类、烷基类等;
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产品工作原理:
设计采用蜂窝状活性炭为吸附剂,结合吸附净化、脱附再生并浓缩VOCs和催化燃烧的原理,即将大风量、低浓度的有机废气通过蜂窝状活性炭吸附以达到净化空气的目的,当活性炭吸附饱和后再用热空气脱附使活性炭得到再生,脱附出浓缩的有机物被送往催化燃烧床进行催化燃烧,有机物被氧化成无害的CO2和H20,燃烧后的热废气通过热交换器加热冷空气,热交换后降温到气体部分排放,部分用于蜂窝状活性炭的脱附再生,达到废热利用和节能的目的。
此外,采用RCO(Regenerative Catalytic Oxidizer)技术,除有效地节省加热费用的之外,还能精准地控制脱附气体温度,从而保障系统的安全运行。吸附浓缩-催化燃烧设备是由N个单元吸附器组成,共用一个催化燃烧设备,这样大大降低了投资成本,使催化燃烧技术得到更广泛的应用。
产品配置:
整套装置由预滤器、吸附床、催化燃烧床、阻热器、相关的风机、阀门等组成。
产品优势:1、吸附床气流层分布均匀、稳定、压降小、吸附性能好。本工艺采用吸附性能好、气流阻力小的蜂窝状活性炭,应用于大风量有机废气的治理,不仅能满足吸附净化的要求,而且使吸附装置小型化、阻力低,用中、低压风机就能满足排风要求,降低了能耗和噪音污染。
2、利用余热,节能显著。通过蜂窝状活性炭的吸附浓缩作用,将大风量、低浓度的有机废气转换成小风量、高浓度的有机废气,后者浓度可达0.9-1.5g/m3 ,可在催化燃烧床上保持稳定的自燃烧状态,转变成无害的CO2和H20,一次启动后无需外加热,燃烧后的热废气又用于对蜂窝状活性炭的脱附再生,达到了废热利用、有机物处理彻底的目的。
3、处理风量范围大。 处理风量由每小时数千立方米到数万立方米,具有净化效率高、无二次污染、运行成本低等优点。
催化燃烧设备,简称RCO;是近几年新兴的一种废气处理设备。催化燃烧设备主要由活性炭吸附箱、催化燃烧装置、热交换装置、电控装置、风机等主要部件组成。催化燃烧设备首先利用活性炭的吸附作用,将VOCs废气进行吸附浓缩,当活性炭吸附饱和后进行热脱附处理,这些脱附下来的VOCs废气浓度是原来的几十倍甚至几百倍,这些高浓度的VOCs有机废气再进入催化燃烧装置内部,在较低的起燃温度下℃)发生无焰氧化燃烧,氧化分解为CO2和水,并放出大量热量。这些热量又通过热交换装置进行热量回收,所以催化燃烧设备是一种智能、高效、节能的大中型废气处理设备。
在有机物废气的催化燃烧中,所要处理的有机物废气在高温下与空气混合易引起爆炸,安全问题十分重要。因而,一方面必须控制有机物与空气的混合比,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防爆系统。
RCO 催化燃烧特点
1)起燃温度低,反应速率快,节省能源。催化燃烧过程中,催化剂起到降低VOCs 分子与氧分子反应的活化能,改变反应途径的作用。相比热力燃烧,催化燃烧具有起燃温度低,反应速率快的优越性。催化燃烧与热力燃烧性能比较见。催化燃烧起燃温度低,节省了辅助能源的消耗,在某种情况下,甚至无需外界供热。
2)处理效率高,二次污染物和温室气体排放量少。采用催化燃烧处理VOCs 废气的净化率通常在95%以上,终产物主要为CO2 和H2O。由于催化燃烧温度低,大量减少NOx的生成[3-5]。辅助燃料消耗排放的CO2 量在总CO2 排放量中占很大比例,辅助能源消耗量减少,显然减少了温室气体CO2 排放量。
3)适用范围广。催化燃烧几乎可以处理所有的烃类有机废气及恶臭气体,适合处理的VOCs 浓度范围广。对于低浓度、大流量、多组分而无回收价值的VOCs 废气,采用催化燃烧法处理是最经济合理的。
蓄热式氧化炉技术特点 :
1、系列产品设计独特,布局合理、被广大用户和专家总结出以下特点:
2、操作方便:设备工作时,实现自动控制。
3、能耗低:设备启动,仅需15~30分钟升温至起燃温度,耗能仅为风机功率,浓度较低时自动补偿。
4、安全可靠:设备配有阻火除尘系统、防爆泄压系统、超温报警系统及先进自控系统。
5、阻力小,净化率高:采用当今先进的贵金属钯、铂浸渍的蜂窝状陶瓷载体催化剂,比表面积大。
6、余热可回用:余热可返回烘道,降低原烘道中消耗功率;也可作其它方面的热源。
7、占地面积小:仅为同行业同类产品的70%~80%,且设备基础无特殊要求。
8、使用寿命长:催化剂一般8000小时更换,并且载体可再生。
9、可同时去除多种有机污染物
1)可用于有机溶剂的净化处理(苯、醇、酮、醛、酯、酚、醚、烷等混合有机废气)。
2)适用于电线、电缆、漆包线、机械、电机、化工、仪表、汽车、自行车、摩托车、发动机、磁带、塑料、家用电器等行业的有机废气净化。
3)可用于各种烘道、印铁制罐、表面喷涂、印刷油墨、电机绝缘处理、皮鞋粘胶等烘干流水线,净化各工序产生的有机废气。