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催化燃燒設備的原理工藝和處理注意事項

催化燃燒設備的運用越來越頻頻，這一點早已不是什么隱秘。這是由于現(xiàn)在廢氣處理技術中，***要有燃燒、冷凝、吸附、膜處理技術等。除燃燒技術外，其它處理辦法***要適合于物種較單一、廢氣工況較穩(wěn)定的場合，并且可適用工況范圍均較小。但是***多數(shù)工業(yè)廢氣存在物種凌亂、工況動搖***，回收價值不高的問題，關于這一類尾氣較適合選用燃燒技術。其他，與一般的熱力燃燒處理技術比較，催化燃燒技術具有許多***點，據(jù)市場分析數(shù)據(jù)，催化燃燒技術在廢氣環(huán)保處理技術中已占50～60%之多，成為干流老練的廢氣處理技術。

催化燃燒進程的燃燒進程是在催化燃燒設備進行。廢氣通過熱交換器預熱至200～400℃，然后進入燃燒室。當它通過催化劑床時，混合氣體中的烴分子和氧分子別離吸附在催化劑表面上并活化。由于表面吸附下降了反應的活化能，碳氫化合物和氧分子在較低溫度下被氧化，發(fā)生二氧化碳和水。催化劑燃燒反應的關鍵是挑選合適的催化劑。催化劑的需求：高活動，尤其是低溫活性***，所以開始的時分溫度盡可能低。燃燒是一種放熱反應，開釋許多的熱量可使催化劑表面達到500～1000攝氏度，并且催化劑易熔化，活性下降，因而要求催化劑能夠接受高溫。

用于催化燃燒的催化劑可分為1：1貴金屬：鉑、鈀、釕等。貴金屬催化劑具有較高的活性和氧化簡單回收等等，盡管有稀缺資源，貴重的和糟糕的抗毒性缺陷，但仍然是世界上***要的催化劑。非貴金屬：過渡元素氧化物和稀土元素氧化物。單組分氧化物，如氧化銅(CuO)和氧化鎳(NIO)。單組分氧化物的耐熱性差，活性低，束縛了其應用。后切換到兩個或兩個以上的金屬氧化物的混合物，如二氧化錳-氧化銅(3：2)化合物，三氧化二鐵-鉻酸凌亂，銅氧化物、三氧化鉻凌亂，尖晶石凌亂鈷、錳、銅、錳、鎳、鋅鉻酸鹽等。盡管復合氧化物能夠某些催化功能，但氧化活性仍低于貴金屬。此外，還存在釷、鎳、鉬、硫化鈷等金屬硫化物。一般只適用于這類催化劑催化燃燒的碳氫化合物，硫、運用溫度束縛在300~400℃，高溫，簡單分化。

催化燃燒設備原理及工藝

依據(jù)廢氣的預熱方法及富集方法，催化燃燒工藝流程可分為3種：

1、預熱式。

預熱式是催化燃燒的根本的流程方式，廢氣溫度在100℃以下、濃度也較低時，熱量不能自給，因而在進入反應器前需要在預熱室加熱升溫。一般選用煤氣或電加熱將廢氣升溫至催化反應所需的起燃溫度；燃燒凈化后的氣體在熱交換器內與未處理的廢氣進行熱交換，以回收部分熱量。

2、本身熱平衡式。

廢氣溫度高且物質含量較***，一般只需要在催化燃燒反應器中設置電加熱器供起燃時運用，通過熱交換器回收部分凈化氣體所發(fā)生的熱量，正常操作下就能夠保持熱平衡，不需要彌補熱量。

3、吸附-催化燃燒。

當廢氣的流量***、濃度低、溫度低、選用催化燃燒需耗費許多的燃料時，可先選用吸附手段將廢氣吸附于吸附劑上并進行濃縮，然后通過熱空氣吹掃，使廢氣脫附成為廢氣(可濃縮10倍以上)后再進行催化燃燒。不需要彌補熱源就能夠保持正常運行。

催化燃燒設備設計時應考慮以下幾方面問題

1、輔佐燃料和助燃。催化燃燒一般選用氣作輔佐燃料，也可用燃料油、電加熱等作輔佐燃料。助燃一般用凈化后的氣體，假設凈化后的氣體不能作為助燃，則應引進空氣助燃。

2、氣流和溫度均勻分布。要使通過催化劑表面的氣流和溫度分布均勻，并火焰不直接觸摸催化劑表面，燃燒室具有滿意的長度和空間。催化燃燒設備應具有出色的保溫作用。爐體一般用鋼結構的外殼內襯耐火材料，或用雙層夾墻結構。

3、出色的轉化速度。由于催化燃燒為不可逆的放熱反應，所以，不管反應進行到什么階段，都應在盡可能高的溫度下進行，以獲得較高的轉化速度。但操作溫度往往受某些條件的束縛，如催化劑的耐熱溫度、高溫材料的獲得，熱能的供給，以及是否伴有副反應等。因而實踐生產中應依據(jù)實踐情況恰當?shù)靥暨x。