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催化燃燒設備的(de)主要技術您了解嗎

2019-05-04 15:27:21

催化燃燒法處理(lǐ)廢氣的(de)淨化率一(yī)般都在以上,産物為(wèi)的(de)CO2和(hé)H2O,雜原子(zǐ)化合物還有其他燃燒産物,且由于燃燒溫度低(dī),能大量減少NOX的(de)生成,因此不會造成二次污染。但是其缺點是工藝條件要求嚴格,不允許廢氣中含有影響催化劑壽命和(hé)處理(lǐ)效率的(de)塵粒和(hé)霧滴,也不允許有使催化劑中毒的(de)物質,以防催化劑中毒,因此采用催化燃燒技術處理(lǐ)廢氣對廢氣作前處理(lǐ)。

催化燃燒過程:在化學(xué)反應過程中,利用催化劑降低(dī)燃燒溫度,加速氣體氧化的(de)方法,叫做(zuò)催化燃燒法。由于催化劑的(de)載體是由多孔材料制作的(de),具有較大的(de)比表面積和(hé)合适的(de)孔徑,當加熱到300~450℃的(de)氣體通過催化層時,氧和(hé)氣體被吸附在多孔材料表層的(de)催化劑上,增加了氧和(hé)氣體接觸碰撞的(de)機會,提高(gāo)了活性,使氣體與氧産生劇烈的(de)化學(xué)反應而生成CO2和(hé)H2O,同時産生熱量,從而使得氣體變成氣體。

催化燃燒設備主要由熱交換器、燃燒室、催化反應器、熱回收系統和(hé)淨化煙氣的(de)排放煙囪等部分組成,如(rú)右圖所示。其淨化原理(lǐ)是:未淨化氣體在進入燃燒室以前,先經過熱交換器被預熱後送至燃燒室,在燃燒室內(nèi)達到所要求的(de)反應溫度,氧化反應在催化反應器中進行,淨化後煙氣經熱交換器釋放出部分熱量,再由煙囪排入大氣。催化燃燒裝置設計時應考慮以下幾方面問題:

1、氣流和(hé)溫度均勻分布。要使通過催化劑表面的(de)氣流和(hé)溫度分布均勻,并火焰不直接接觸催化劑表面,燃燒室具有足夠的(de)長(cháng)度和(hé)空間。催化燃燒裝置應具有良好的(de)保溫效果。爐體一(yī)般用鋼結構的(de)外殼內(nèi)襯耐火材料,或用雙層夾牆結構。

2、便于清洗和(hé)換。催化劑反應器一(yī)般應設計成裝卸方便的(de)模屜結構,便于清洗和(hé)換催化劑載體。

3、輔助燃料和(hé)助燃。催化燃燒一(yī)般采用氣作輔助燃料,也可(kě)用燃料油、電加熱等作輔助燃料。助燃一(yī)般用淨化後的(de)氣體,如(rú)果淨化後的(de)氣體不能作為(wèi)助燃,則應引入空氣助燃。

4、較高(gāo)的(de)轉化速度。由于催化燃燒為(wèi)不可(kě)逆的(de)放熱反應,所以,無論反應進行到什麽階段,都應在盡可(kě)能高(gāo)的(de)溫度下進行,以獲得較高(gāo)的(de)轉化速度。但操作溫度往往受某些條件的(de)限制,如(rú)催化劑的(de)耐熱溫度、高(gāo)溫材料的(de)獲得,熱能的(de)供應,以及是否伴有副反應等。因而實際生産中應根據實際情況恰當地(dì)選擇。

催化燃燒裝置工作過程主要的(de)狀态:參數設定、燃燒運行。

參數設定狀态此狀态為(wèi)燃燒工作之前做(zuò)好數據的(de)準備,可(kě)根據需要分别設定點火溫度和(hé)變頻器頻率,控制風機風量。點火溫度是點火過程的(de)性,起動頻率是催化燃燒器在剛點燃時的(de)有焰燃燒,這時的(de)燃燒比不易太低(dī),風量不宜過大。

燃燒運行狀态:

1、燃燒起動過程:當控制系統在待命的(de)狀态下,接到輸入的(de)起動命令,将進入燃燒運行狀态,先是控制系統進行自(zì)檢,之後進行吹掃,變頻器輸出信号控制風機的(de)旋轉,空氣風量由低(dī)速漸變為(wèi)高(gāo)速再逐漸變為(wèi)低(dī)速,新鮮空氣吹過燃燒爐盤,以爐內(nèi)沒有殘留燃氣的(de)存在,點火過程的(de)性。具體操作是變頻器先起動,PLC模拟輸出信号使變頻器頻率從起動設定頻率開始上升,達到頻率後保持時間後再下降,完成起動前的(de)吹掃。之後,發出點火信号,高(gāo)壓點火器工作,同時打開點火管道(dào)的(de)閥門,小火點燃。通過紫外線傳感器的(de)檢測到期小火點燃後,打開主燃氣閥門。這時催化燃燒爐盤進行有焰燃燒,直到檢測溫度信号達到設定的(de)點火關閉溫度,點火閥門關閉,完成點火過程,進入到催化燃燒調節階段。

2、比的(de)調定有文獻表明,催化燃燒時的(de)"燃氣/空氣比值"範圍一(yī)般在4%~11%之間;在的(de)燃燒條件之下,燃/空比為(wèi)6%時,氣就能實現較好的(de)催化燃燒效果,燃燒系統就可(kě)以大的(de)熱效率,同時又能取得較好的(de)排放效果。本系統的(de)燃氣-空氣比的(de)調節是通過零壓閥實現的(de)。當改變風機的(de)空氣風量時,燃/空比也能随之被改變,以達到催化燃燒器燃燒工作的(de)要求。在起動時隻要調節輸出變頻器的(de)頻率就能達到點火時要求的(de)從有焰燃燒到催化燃燒的(de)燃/空比的(de)變化。

3、燃燒溫度調節燃燒器溫度調節可(kě)以通過文本顯示器的(de)鍵盤輸入,改變變頻器的(de)輸出頻率,調節适當的(de)風量。當風量增大,燃燒溫度超過設定值,則PLC控制變頻器降低(dī)輸出頻率,減少出風量來穩定燃燒器的(de)溫度。若變頻器輸出頻率低(dī)于設定值(風機出風量頻率設為(wèi)5Hz),而出風量仍高(gāo)于設定值時,PLC開始計時,若在時間內(nèi),降低(dī)到設定值,PLC放棄計時,繼續變頻調速運行;若在時間內(nèi)溫度仍高(gāo)于設定,PLC将繼續調節,直至達到設定值。由PLC經PID運算後控制變頻器的(de)頻率輸出;如(rú)溫度不夠,則頻率上升,保持時間。反之亦然。