催化燃燒設(shè)備的使用工藝流程與凈化方法

催化燃燒設(shè)備不同的排放場合和不同的廢氣，有不同的工藝流程。但不論采取哪種工藝流程，都由如下工藝單元組成。

一、廢氣預(yù)處理：為了避免催化劑床層的堵塞和催化劑中毒，廢氣在進(jìn)入床層之前須進(jìn)行預(yù)處理，以除去廢氣中的粉塵、液滴及催化劑的毒物。

二、預(yù)熱裝置：預(yù)熱裝置包括廢氣預(yù)熱裝置和催化劑燃燒器預(yù)熱裝置。因為催化劑都有一個催化活性溫度，對催化燃燒來說稱催化劑起燃溫度，須使廢氣和床層的溫度達(dá)到起燃溫度才能進(jìn)行催化燃燒，因此，須設(shè)置預(yù)熱裝置。但對于排出的廢氣本身溫度就較不錯的場合，如漆包線、絕緣材料、烤漆等烘干排氣，溫度可達(dá)300℃以上，則不必設(shè)置預(yù)熱裝置。

三、催化燃燒設(shè)備一般采用固定床催化反應(yīng)器。反應(yīng)器的設(shè)計按規(guī)范進(jìn)行，應(yīng)便在定做催化焚燒設(shè)備時，如果有環(huán)保改造方案要求的，需要把相關(guān)數(shù)據(jù)供給一下，有些廢氣的治理需要輔助設(shè)備配套處理，才能達(dá)到排放要求。

催化燃燒設(shè)備也叫燃燒裝置，其實就是用來處理廢氣的一種設(shè)備。該設(shè)備主要由：燃燒室、催化反應(yīng)設(shè)備、熱交換裝置、熱回收系統(tǒng)和煙氣排放設(shè)備等部分構(gòu)成。該設(shè)備是需要借助催化劑的，從而才能將有用廢氣在較低的起燃溫度下進(jìn)行無焰燃燒，其工作原理和流程可以分為以下三種。

一、吸附

這種方式主要用來處理低濃度、低溫度、大流量的有用廢氣。這種廢氣當(dāng)采用催化燃燒來進(jìn)行處理時需要消耗掉大量的燃料，通常從處理節(jié)約燃料角度來考慮，可以采用吸附的方式將廢氣吸附到吸附劑，比如，我們所熟知的活性炭等。吸附后進(jìn)行濃縮，再通過熱空氣吹掃，使其脫附變成濃度較不錯的氣體后再進(jìn)行燃燒分解，這種方式也是不需要額外的補(bǔ)充熱量可以正常的運(yùn)行。

二、預(yù)熱式

這種屬于比較基本的工藝流程，由于催化劑都有一個主要原理：有用廢氣的溫度在100℃以下并且濃度較低的情況下，這種情況下熱量一般是不能自給的，因此需要在進(jìn)入反應(yīng)器之前，需要在預(yù)熱室內(nèi)對其進(jìn)行加熱和升溫。一般所采用的預(yù)熱方式主要有：煤氣或電加熱，這二種方式可以將廢氣升溫到催化反應(yīng)所需要的起燃溫度，從而達(dá)到燃燒氧化分解目的，燃燒氧化后的氣體在熱交換器內(nèi)和沒有處理的廢氣進(jìn)行熱交換，從而可以回收部分熱量。

三、自身熱平衡

有用廢氣溫度比較不錯而且有用物含量也是比較不錯的，在通常情況下，只需要在催化燃燒設(shè)備的燃燒室中，用電加熱器起燃，然后再由交換器進(jìn)行回收部分凈化過的氣體所產(chǎn)生的熱量。這種工藝的好處是在正常操作下就可以維持住熱平衡，不需要額外的補(bǔ)充熱量。

國內(nèi)廢氣治理主要運(yùn)用我國自主的催化燃燒裝置，該裝置目前已成為我國VOCs(揮發(fā)性化合物)治理的主要技術(shù)之一。由于技術(shù)簡單易行、運(yùn)行費(fèi)用不高，在濃度低且風(fēng)量大的廢氣治理中應(yīng)用普遍，并在此基礎(chǔ)上發(fā)展了顆?；钚蕴课綕饪s—催化燃燒集成裝置和活性碳纖維吸附濃縮—催化燃燒集成裝置。在此期間以引進(jìn)吸收為主，通過技術(shù)改進(jìn)和提升，蓄熱燃燒技術(shù)(RTO、RCO)也了普遍的應(yīng)用。吸收凈化技術(shù)目前在一些無機(jī)廢氣的凈化方面有所應(yīng)用，在廢氣凈化方面也進(jìn)行了一些嘗試，而生物凈化技術(shù)在驅(qū)臭等也表現(xiàn)出了良好的應(yīng)用前景。。

吸附濃縮一液體吸收技術(shù)是采用活性炭為吸附劑，結(jié)合吸附凈化、脫附并濃縮VOCs和液體吸收原理，即將大風(fēng)量、低濃度廢氣通過活性炭吸附以達(dá)到凈化空氣目的，當(dāng)活性炭吸附飽和后再用熱空氣脫附使活性炭，脫附出濃縮的物采用沸點較不錯、蒸汽壓較低溶劑作為吸收劑，利用VOCs在吸收劑中溶解度或化學(xué)反應(yīng)特性差異，使VOCs從氣相轉(zhuǎn)移到液相，然后對吸收液進(jìn)行解吸處理，回收其中VOCs，同時使溶劑得以。該技術(shù)優(yōu)點是投資少、運(yùn)行費(fèi)用不高、工藝流程簡單、吸收劑價格便宜、適用于廢氣流量大、濃度較不錯、溫度較低和壓力較不錯情況下VOCs處理；缺點是存在二次污染、對設(shè)備要求較不錯、需定期換吸收劑。

催化燃燒是典型的氣相固相催化反應(yīng)，其實質(zhì)是活性氧參與氧化。在催化燃燒過程中，催化劑的作用是減少反應(yīng)的活化能，同時富集催化劑表面上的反應(yīng)物分子以提升反應(yīng)速率。借助于催化劑，可以在低起燃溫度下使廢氣無焰燃燒，并氧化生成CO2和H2，同時釋放出大量的熱量。

催化燃燒設(shè)備的凈化方法

催化燃燒是一種凈化方法，它使用催化劑在較低的溫度下氧化和生廢氣中的可燃物質(zhì)。因此，催化燃燒也稱為催化化學(xué)轉(zhuǎn)化。因為催化劑加速了氧化生的過程，所以大多數(shù)碳?xì)浠衔锟梢栽?00，450的溫度下被催化劑氧化。

與熱燃燒方法相比，催化燃燒需要較少的輔助燃料，較低的能耗和小的設(shè)備設(shè)施，基于吸附（）和催化燃燒（節(jié)能）的兩個基本原理，即吸附濃度-催化燃燒方法，設(shè)計凈化裝置。該設(shè)備使用雙氣路連續(xù)工作，并且該設(shè)備的兩個吸附床可以交替使用。

包含物的廢氣通過風(fēng)扇的作用，通過活性炭吸附層，物被捕集在活性炭內(nèi)部，并排出清潔氣體。一段時間后，活性炭達(dá)到飽和狀態(tài)，吸附停止。集中于活性炭。催化凈化裝置配備有加熱室，該加熱室啟動加熱裝置并進(jìn)入內(nèi)部循環(huán)。當(dāng)熱氣源達(dá)到物的沸點時，物會耗盡活性炭并進(jìn)入催化室，以催化生為CO2和H2O，同時釋放能量。

當(dāng)釋放的能量用于重新進(jìn)入吸附床進(jìn)行解吸時，加熱裝置此時停止工作，廢氣在催化燃燒室內(nèi)保持自燃，廢氣得以，循環(huán)成為直到物與活性炭內(nèi)部分離并生成催化室?；钚蕴?，并通過催化生處理物。