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有机废气治理设备—催化燃烧装置

催化燃烧技术是指在催化剂的作用下，使有机废气中的碳氢化合物在温度较低的条件下迅速氧化成水和二氧化碳，达到治理的目催化燃烧法处理工业有机废气，催化燃烧装置到现在，这项技术已广泛地应用于油漆、橡胶加工、塑料加工、树脂加工、皮革加工、食品业和铸造业等部门，也用于汽车废气净化等方面。催化燃烧处理法用于治理漆包线烘干炉排出的有机废气,随后又在绝缘材料、印刷工业等方面进行了研究,使催化燃烧设备得到了广泛应用。
催化燃烧技术
催化燃烧技术是指在较低温度下，在催化剂的作用下使废气中的可燃组分氧化分解，从而使气体得到净化处理的一种废气处理方法。催化燃烧废气处理是典型的气-固相催化反应,其实质是活性氧参与深度氧化作用。在催化燃烧过程中,催化剂的作用是降低反应的活化能,同时使反应物分子富集于催化剂表面,以提高反应速率。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下发生无焰燃烧,并氧化分解为CO2 和H2O,同时放出大量热量

对有机废气催化燃烧处理工艺的选择：
1、燃烧过程的放热量，即废气中可燃物的种类和浓度；
2、起燃温度，即有机组分的性质及催化剂活性；
3、热量回收率等。当回收热量超过预热所需热量时，可实现自身热平衡运转，无需外界补充热源，经济实用。
催化燃烧是放热反应,放热量的大小取决于有机物的种类及其含量。如能依靠废气燃烧的反应热维持催化燃烧过程持续进行是z经济的操作方法。而能否以自热维持体系的正常反应则取决于燃烧过程的放热量、催化剂的起燃温度、热量回收率、废气的初始温度等条件。催化剂相应的起燃温度分别为200℃、250℃、300℃；废气的初始温度分别为30℃和150℃。废气的初始温度越高，废气中有机物的浓度越高，实现自热运转的可能性越大。而工业有机废气中5000mg/m3左右的有机物残留量是常见的，只要热交换器的换热效率能达到50%-60%就可利用热交换器回收燃烧反应热来维持催化燃烧的持续进行。

1喷漆常温的处理
来自喷漆室、晾置室、调漆间和面漆污水处理间的废气为低浓度、大流量的常温废气，污染物的主要组成为芳香烃、醇醚类和酯类有机溶剂。对照GB16297《大气污染综合排放标准》，这些废气的浓度一般在排放限值以内，为应对标准中的排放速率要求，多数汽车厂采取高空排放的办法。这种办法虽然可以满足目前的排放标准，但废气实质上是未经处理稀释排放，一条大型的车身涂装线每年排放的气体污染物总量可能高达数百吨，对大气造成的危害非常严重。
为从根本上减少废气污染物的排放，可以联合利用几种废气处理方法进行处理，但大风量的废气处理成本很高。目前，国外较为成熟的方法是，先将浓缩（用吸附-脱附转轮将总量浓缩15倍左右），以减少需处理的总量，再采用破坏性方法对浓缩的废气进行处理。国内也有类似的方法，先采用吸附法（活性碳或沸石作吸附剂）对低浓度、常温喷漆废气进行吸附，用高温气体脱附，浓缩的废气采用催化燃烧或蓄热式热力燃烧的方法进行处理。低浓度、常温喷漆废气的生物处理方法正在研发之中，国内现阶段的技术尚不成熟，但值得关注。为真正减少涂装废气公害，还需从源头上解决问题，如采用静电旋杯等手段提高涂料的利用率、发展水性涂料等环保涂料等。

活性炭吸附、脱附、催化燃烧设备比较适用于小风量高浓度的废气治理，因此喷涂、食品加工、印刷电路板、半导体制造、化工、电子、制皮业、乳胶制品业、 造纸等行业均可选用. 活性炭吸附设备主要是利用多孔性固体吸附剂活性炭具有吸附作用，能有效的阹除工业废气中的有机类污染物质和色味等，广泛应用于工业有机废气净化的末端处理，净化效果良好。

催化燃烧法较适合于高浓度、小风量废气的净化，在处理低浓度的废气时，由于要维持300～400℃的催化燃烧温度，需借助于活-性炭吸附等浓缩工艺来提高废气的燃烧热值，但废气中的水气、油污及颗粒物易引起活-性炭吸附容量下降及催化剂中毒失活等问题，使得该方法的推广和使用在一定程度上受到了限制，所以要在催化燃烧前做预处理设备。
催化燃烧工作原理
催化燃烧技术核心原理的步是催化剂对VOC分子的吸附，提高了反应物的浓度，第二步是催化氧化阶段降低反应的活-化能，提高了反应速率。借助催化剂可使有-机废气在较低的起燃温度下，发生无氧燃烧，分-解成CO2和H2O放出大量的热，与直接燃烧相比，具有起燃温度低，能耗小的特点，某些情况下达到起燃温度后无需外界供热，反应温度在250-400℃。
在工业生产过程中，排放的有-机尾气通过引风机进入设备的旋转阀，通过选转阀将进口气体和出口气体完全分开。气体先通过陶瓷材料填充层（底层）预热后发生热量的储备和热交换，其温度几乎达到催化层（中层）进行催化氧化所设定的温度，这时其中部分污染物氧化分-解；废气继续通过加热区（上层，可采用电加热方式或天-然气加热方式）升温，并维持在设定温度；其再进入催化层完成催化氧化反应，即反应生成CO2和H2O，并释放大量的热量，以达到预期的处理效果。经催化氧化后的气体进入其它的陶瓷填充层，回收热-能后通过旋转阀排放到大气中，净化后排气温度仅略废气处理前的温度。系统连续运转、自动切换。通过旋转阀工作，所有的陶瓷填充层均完成加热、冷却、净化的循环步骤，热量得以回收。

在催化剂作用下燃烧。与直接燃烧相比，催化燃烧温度较低，燃烧比较完全。催化燃烧设备所用的催化剂为具有大比表面的和金属氧化物多组分物质。提高热效率。负载0.2%pt的氧化铝催化剂，在500℃下，可将大多数有机化合物燃烧，脱臭净化到化学位移σ=1以下。催化燃烧为无焰燃烧，因此催化燃烧原理适用于安全性要求高的场合，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。如消除化工厂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。催化燃烧宜适用于较低浓度（50～10000PPm）的不宜采用直接燃烧或催化燃烧法和吸附回收法处理的有机废气，尤其对大风量的处理场合，均可获得满意的经济效果和社会效果。

催化燃烧装置（RCO）：先通过除尘阻火系统。然后进入换热器，再送到加热室，使气体达到燃烧反应温度，再通过催化床的作用，使有-机废气分-解成二氧化碳和 水，再进入换热器与低温气体进行热交换，使进入的气体温度升高达到反应温度。如达不到反应温度，加热系统科通过自控系统实现补偿加热。利用催化剂做中间 体，使有-机气体在较低的温度下，变成无害的水和二氧化碳气体。

催化燃烧废气处理设备： 有机废气治理工程主要包括：废气收集系统、处理系统，处理工艺流程主要包括五部分：颗粒物去除段、吸附气体段、加热催化段、脱附气体段、控制系统。

催化燃烧装置系统组成及控制？
1、催化燃烧系统
主要由催化燃烧床（由电加热室、催化室和热交换器组成）、阻火器、温度探测器和相应的电动阀门、保温管道组成。主要功能是利用催化燃烧床中电加热器来加热生产线产生的废气，使其中的有机废气在催化剂的作用下于280-300℃左右转化为CO2和H2O并释放出大量热量。热量通过热交换器对热量再利用。
2、控制系统
主要由PLC电控柜、温度显示仪表、电动阀门执行器及面板模拟流程图等组成，功能是：
控制工作过程中管道中有关阀门的开关。按工艺条件的要求，控制电加热器启动和停止，控制和指示催化床加热温度、反应温度、气流进口温度和气流出口温度。设备运行过程中异常情况的报警和自动停机。与总控制系统互给信号，实现互动连接。