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催化燃烧设备的吸附方法和工作原理

2022-01-19 04:23 

催化燃烧设备的吸附方法介绍:

1、吸附-回收法:用纤维活性炭吸附废气,在接近饱和后用过热水蒸汽反吹,进行脱附;本法要求提供蒸汽量。

2、直接吸附法:废气经活性炭吸附,可达以上的净化率,设备简单、投资小,但活性炭替换频繁,增加了装卸、运输、替换等工作程序,导致运行费用增加。

3、吸附-催化燃烧法:此法综合了吸附法及催化燃烧法的优点,采用新型吸附材料(蜂窝状活性炭)吸附,在接近饮和后引入热空气进行脱附、解析,脱附后废气引入催化燃烧床无焰燃烧,将其净化,热气体在系统中循环使用,降低能耗。

催化燃烧设备一般由吸附单元、解吸单元、过滤单元、电控设备和稳定装置等组成。目前国内主要采用活性炭吸附装置作为工业废气吸附净化装置。吸附是利用污染物分子对多孔固体吸附剂(absorbent)表面附着力的差异性,将挥发性物蒸汽或不好的气体从排气中除去。藉由选择适当的吸附剂与接触时间,吸附对于除去废气中的V℃s有较佳的除去效果。挥发性物的气流与吸附床接触(通常为粒状活性碳的固定床)后,V℃s被吸附而后干净的气体离开吸附床。当吸附床吸附功能耗尽后,吸附床被切换离线(off-line)以进行循环,而挥发性物的气流则导至另一刚循环过的吸附床持续进行吸附。因此对于连续排放的挥发性废气,至少需要两个吸附床,以提供连续性废气处理的需要。

催化燃烧设备指利用固体吸附剂,如活性碳、硅藻土、硅胶、沸石和分子筛等除去工业废气中污染物的设备及附属设备,包括固定床、移动床和流化床吸附器等。根据活性炭吸附速率不错和催化燃烧节能两个基本原理设计,采用双气路连续工作,一个催化燃烧室,两个吸附床交替使用。先将废气用活性炭吸附,当快达到饱和时停止吸附,然后用热气流将物从活性炭上脱附下来使活性炭;脱附下来的物已被浓缩(浓度较原来提升几十倍)并送往催化燃烧室催化燃烧成二氧化碳及水蒸气排出。

当废气的浓度达到2000PPm以上时,废气在催化床可维持自燃,不用外加热。燃烧后的尾气一部分排入大气,大部分被送往吸附床,用于活性炭。这样可达到燃烧和吸附所需的热能,达到节能的目的。后的可进入下次吸附;在脱附时,净化操作可用另一个吸附床进行,既适合于连续操作,也适合于间断操作。

催化燃烧为无焰燃烧,因此适用于稳定性要求高的场合,如以H2和O2为原料的燃料电池、用汽油或酒精为原料的怀炉(催化剂为浸Pt石棉)等。如除掉化工厂NOx的烟雾,可加燃料到烟雾中,通过负载型铂和钯催化剂,催化燃烧使NOx转化为N2气。采用适当的催化剂,使用不好的气体中的可燃物质在较低的温度下分离、氧反应的燃烧方法。

借助催化剂使有用废气在较低的起燃温度下进行无焰燃烧,使有用废气分离为洁净的二氧反应碳和水蒸汽。催化燃烧器电控制系统由PLC控制器、文本显示器、变频调速器、点火器、紫外线传感器、热电偶等电控设备以及风机,另外由零压阀调节燃气与空气的比例。HC型系列有用气体催化燃烧设备和LF-VC型直接催化分离氧反应装置,以及催化燃烧设备使用中的不稳定因素以及管理措施。

催化燃烧设备在运行的时候,其实是可燃物在催化剂作用下燃烧。与直接燃烧相比,催化燃烧温度较低,燃烧比较全。催化燃烧所用的催化剂为具有大比表面的贵金属和金属氧反应物多组分物质。例如家用负载Pd或稀土化合物的催化燃气灶,可减少尾气中CO含量,提升热速率。负载0.2%pt的氧反应铝催化剂,在500℃下,可将大多数有用化合物燃烧,脱臭净化到化学位移σ=1以下。

催化燃烧设备的工作原理:

将有用废气直接引入初效过滤进行初步过滤废气中的部分颗粒粉尘,随后进入活性炭吸附箱中进行吸附,当活性炭吸附饱和后,催化炉开始介入通过电加热器将其温度升高至含有贵金属的催化剂反应所需要的温度,废气在催化剂的作用下反应生成H2O和CO2,分解后释放出的热量通过热交换器加热进入催化床的有用废气,放热和热交换所需的热量达到平衡,在无需电加热的情况下,通过自身平衡处理掉浓度好有用废气。

催化燃烧设备处理的催化分解法已经成为净化浓度好有用废气的方法,特别适合治理喷涂行业、油墨印刷行业在烘干过程中排出的浓度好有用废气。因烘干排出废气温度和有用物浓度都较不错,对分解和热量回收有利,减少了设备投资和运转费用。