催化燃烧法简称RCO,是在催化剂的作用下,将VOCs在200~400℃的低温条件下分解为CO2和H2O,是净化碳氢化合物等有机废气、消除恶臭的有效手段之一。在有机废气特别是回收价值不大的有机废气净化方面,比如化工、喷漆、绝缘材料、漆包线、涂料生产等行业应用较广。
在RCO催化燃烧装置运行过程中,应优化控制手段,在废气进炉膛前,尽可能除掉入口喷淋塔带来的水分,减少水分汽化所需热量;同时,还应优化进出风时间、保持燃烧室温度、加强阀门密封度等,还可在进气风管采用计量泵与蒸发器组合的方式,人为控制一些不可套用的废溶剂的蒸发,在废气VOC较低时提高VOC浓度,以达到不使用燃料就能维持正常燃烧的目的,从而减少燃料消耗。一般来说,维持正常运行对VOC浓度的要求远低于其爆炸下限,还可根据炉膛温度随时调整或关闭废溶剂的蒸发,所以其安全风险是可控的。
RCO催化燃烧装置催化燃烧过程:
催化燃烧过程是在催化燃烧装置中进行的。有机废气先通过热交换器预热到200~400℃,再进入燃烧室,通过催化剂床时,碳氢化合物的分子和混合气体中的氧分子分别被吸附在催化剂的表面而活化。由于表面吸附降低了反应的活化能,碳氢化合物与氧分子在较低的温度下迅速氧化,产生二氧化碳和水。
催化燃烧法存在的主要问题是催化剂易中毒和不耐高温。易使催化剂中毒的物质有焦油、油烟、粉尘、铅化合物和硫、磷、卤族元素的化合物等。为了保持催化剂的活性,一般都采用前处理的办法,预先除掉有毒物质。近几年来,含稀土元素的钙钛矿结构的复合氧化物催化剂的研制在提高耐高温性能等方面有所进展。中国研制的稀土元素催化剂已用于有机废气的治理。
废气处理设备中,催化燃烧装置和直接燃烧装置的的工作原理是一样的氧化法。但催化燃烧和直接燃烧的区别就在于:前者在燃烧过程中有催化剂的存在,降低了废气燃烧时所需要的化学能,从而节约了处理成本。不过催化燃烧装置比直接燃烧装置多了催化剂。
RCO催化燃烧装置净化原理:
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。气体首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。
然后在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高于废气处理前的温度。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。RCO催化燃烧装置使用旋转阀替代了传统设备中众多的阀门以及复杂的液压设备。有机物去除率可以达到98%以上,热回收率达到95-97%。
RCO催化燃烧装置的特点:
1、用优质金属钯、铂镀在蜂窝陶瓷载体上作催化剂、净利效率高达95—100%,寿命长,且可再生,气体流畅,阻力小。
2、安全设施完备:有阻火除尘器、泄压孔、超温报警等保护设施。
3、耗用功率:预热15~35分钟全功率加热,工作时只消耗风机功率即可。废气浓度较低时,自动间歇补偿加热。
4、余热回收利用:余热可以返回烘道用来烘干工作,降低原烘道中消耗功率;也可供工厂其它方面热能回用(作为浴室、散热器等热源)。
5、可以选择电加热和天然气加热等多种加热方式。
6、本装置可用于吸附饱和的活性炭脱附再生。
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