催化燃燒凈化裝置

催化燃燒凈化裝置 。與直接燃燒相比，催化燃燒溫度較低，燃燒比較*。催化燃燒所用的催化劑為含有貴金屬和金屬氧化物組成的物質(zhì)。例如家用負載Pd或稀土化合物的催化燃氣灶，可減少尾氣中CO含量，提高熱效率。負載0.2%pt的氧化鋁催化劑，在500℃下，可將大多數有機化合物燃燒，脫臭凈化到化學(xué)位移σ=1以下。催化燃燒為無(wú)焰燃燒，因此適用于安全性要求高的場(chǎng)合，如以H2和O2為原料的燃料電池、用汽油或酒精為原料的懷爐(催化劑為浸Pt石棉)等。如消除化工廠(chǎng)NOx的煙霧，可加燃料到煙霧中，通過(guò)負載型鉑和鈀催化劑，催化燃燒使NOx轉化為N2氣。 采用適當的催化劑，使用有害氣體中的可燃物然氣燃料具有熱值高、大氣污染排放物少的優(yōu)點(diǎn)，在一般情況下，天然氣的燃燒仍然會(huì )排放一定量的NO由于NO，具有對環(huán)境污染的影響，因此很有必要降低天然氣燃燒過(guò)程中N0，的排放量。近十多年的研究表明，催化燃燒技術(shù)*可能解決上述問(wèn)題，可以使得燃氣燃燒達到低排放的標準，近于*，同時(shí)可以有效提高爐膛內熱效率 [3]  。

燃燒器工作原理是當需要改變燃燒功率時(shí)，通過(guò)調節進(jìn)入燃燒系統的混合燃氣量來(lái)改變整個(gè)系統的能量。

國產(chǎn)催化燃燒裝置的工作流程為:

1、廢氣前處理設備

2、氣一氣換熱器

3、預熱室

4、催化反應器

5、氣一氣換熱器

6、凈化氣體排空

質(zhì)在較低的溫度下分解、氧化的燃燒方法。催化燃燒器電控制系統 [4]  由PLC控制器、文本顯示器、變頻調速器、點(diǎn)火器、紫外線(xiàn)傳感器、熱電偶等電控設備以及風(fēng)機，另外由零壓閥調節燃氣與空氣的比例。催化燃燒電氣控制系統工作過(guò)程分為三個(gè)狀態(tài)：燃燒器工作狀態(tài)、停止狀態(tài)及參數設定狀態(tài)。在工作狀態(tài)中又分為點(diǎn)火過(guò)程和燃燒過(guò)程。由安裝的熱電偶檢測出溫度，送文本顯示器顯示。PLc具有模擬量輸入、輸出模塊，檢測火焰燃燒信號和熱電偶溫度信號，將檢測到的信號與設定的信號經(jīng)過(guò)比較運算后，通過(guò)0～10 V電信號控制變頻器的輸出頻率來(lái)調整風(fēng)機的轉速，保持燃燒器的燃燒溫度，這就是構成以設定溫度為基準的控制系統；自動(dòng)檢測燃燒器溫度信號與設定的溫度比較，輸出各類(lèi)報警信號或直接停機。顯示器可以顯示燃氣流量、燃燒溫度和變頻器輸出頻率。設定參數和工作狀態(tài)等信息；可以通過(guò)顯示器在線(xiàn)調整運行溫度參數，修改設定溫度控制風(fēng)機的運行。該系統還設有多種保護功能，尤其是較強的邏輯互鎖功能，從而保證系統工作可靠，并且具有較為完善的控制功能。

工作原理

該系統工作過(guò)程主要劃分為三種狀態(tài)參數設定、燃燒運行和燃燒停止。

1．參數設定狀態(tài)

此狀態(tài)為燃燒工作之前做好數據的準備?？筛鶕枰謩e設定點(diǎn)火溫度和變頻器起動(dòng)時(shí)的頻率，控制風(fēng)機的風(fēng)量。點(diǎn)火溫度是為了保證點(diǎn)火過(guò)程的可靠性。起動(dòng)頻率保證催化燃燒器在剛點(diǎn)燃時(shí)的有焰燃燒，這時(shí)的燃燒比不易太低，風(fēng)量不能過(guò)大。

2．燃燒運行狀態(tài)

當控制系統在待命的狀態(tài)下，接到輸入的起動(dòng)命令，將進(jìn)入燃燒運行狀態(tài)，首先是控制系統進(jìn)行自檢，之后進(jìn)行前吹掃，變頻器輸出信號控制風(fēng)機的旋轉，空氣風(fēng)量由低速漸變?yōu)楦咚僭僦饾u變?yōu)榈退?，新鮮空氣風(fēng)吹過(guò)燃燒爐盤(pán)，以保證爐內沒(méi)有殘留燃氣的存在，保證點(diǎn)火過(guò)程的安全可靠。具體操作是變頻器先起動(dòng)，PLc模擬輸出信號使變頻器頻率從起動(dòng)設定頻率開(kāi)始上升，達到一定頻率后保持一定時(shí)間后再下降，完成起動(dòng)前的吹掃。之后，發(fā)出點(diǎn)火信號，高壓點(diǎn)火器工作，同時(shí)打開(kāi)點(diǎn)火管道的閥門(mén)，小火點(diǎn)燃。通過(guò)紫外線(xiàn)傳感器的檢測到期小火點(diǎn)燃后，打開(kāi)主燃氣閥門(mén)。這時(shí)催化燃燒爐盤(pán)進(jìn)行有焰燃燒，直到檢測溫度信號達到設定的點(diǎn)火關(guān)閉溫度，點(diǎn)火閥門(mén)關(guān)閉，完成點(diǎn)火過(guò)程，進(jìn)入到燃燒調節階段。

有文獻表明，催化燃燒時(shí)的“燃氣/空氣比值”范圍一般在4%～11%之間；在一定的燃燒條件之下，燃/空比為6%時(shí)，天然氣就能實(shí)現較好的催化燃燒效果，燃燒系統就可以得到大的熱效率，同時(shí)又能取得較好的排放效果。

本系統的燃氣一空氣比的調節是通過(guò)零壓閥實(shí)現的。當改變風(fēng)機的空氣風(fēng)量時(shí)，燃/空比也能隨之被改變，以達到催化燃燒器燃燒工作的要求。在起動(dòng)時(shí)只要調節輸出變頻器的頻率就能達到點(diǎn)火時(shí)要求的從有焰燃燒到催化燃燒的燃/空比的變化。

燃燒器溫度調節可以通過(guò)文本顯示器的鍵盤(pán)輸入，改變變頻器的輸出頻率，調節適當的風(fēng)量。當風(fēng)量增大，燃燒溫度超過(guò)設定值，則PLc控制變頻器降低輸出頻率，減少出風(fēng)量來(lái)穩定燃燒器的溫度。若變頻器輸出頻率低于設定值(風(fēng)機出風(fēng)量頻率，設為5 Hz)，而出風(fēng)量仍高于設定值時(shí)，PLc開(kāi)始計時(shí)，若在一定時(shí)間內，降低到設定值，PLc放棄計時(shí)，繼續變頻調速運行；若在一定時(shí)間內溫度仍高于設定，PLc將繼續調節，直至達到設定值。由PLc經(jīng)PID運算后控制變頻器的頻率輸出；如溫度不夠，則頻率上升，延時(shí)保持一定時(shí)間。反之亦然。

3．燃燒停止狀態(tài)

燃燒器的停止是在接受到文本顯示器發(fā)來(lái)的停止命令，首先將主燃氣閥關(guān)斷，然后，系統進(jìn)行后吹掃，進(jìn)行驅散殘余燃氣，并對燃燒盤(pán)進(jìn)行強制風(fēng)冷降溫。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后，關(guān)閉風(fēng)機，變頻器停止工作，完成燃燒器停機過(guò)程。

分解氧化裝置

催化燃燒凈化裝置

將有機廢氣直接引入催化燃燒裝置，在開(kāi)始階段需通過(guò)電加熱器將其溫度升高至反應需要的溫度，廢氣在催化催化劑作用發(fā)生氧化放熱反應生成無(wú)害的H2O和CO2，分解后釋放出的熱量通過(guò)熱交換器加熱進(jìn)入催化床的有機廢氣，當有機廢氣的濃度達到一定的濃度時(shí)，放熱和熱交換所需要熱量達到平衡，無(wú)需電加熱，通過(guò)自身平衡處理掉高濃度有機廢氣。上述過(guò)程可通過(guò)PLC系統控制柜全自動(dòng)操作 [5]  。

催化分解法已成為凈化高濃度有機廢氣的有效手段，特別適宜治理噴涂、油墨印刷等在烘干過(guò)程中排出的高濃度有機廢氣。因烘干廢氣溫度和有機物濃度都較高，對分解反應及熱量回收有利，減少設備運行及投資費用。

設備特點(diǎn)

1. 適合處理高溫、高濃度、連續性產(chǎn)生的有機廢氣

2．不產(chǎn)生二次污染，設備投資及運行費用低；

3．催化低溫分解，預熱時(shí)間短，能耗低，催化劑使用壽命長(cháng)，催化分解凈化率高達97%以上；

4．設備運行穩定，可靠，活動(dòng)件少，檢修系統配備完善，操作維修方便；

5．整個(gè)運行過(guò)程中實(shí)現全自動(dòng)化PLC控制，方便，可靠；

6．系統安全設施完善，配有阻火器，泄爆口，運行時(shí)出現的異常情況將報警并自動(dòng)停機。

催化燃燒裝置

HC型系列有機氣體催化裝置第六代產(chǎn)品已被國內外用戶(hù)廣泛地使用，取得了顯著(zhù)的環(huán)境效益、經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。該產(chǎn)品采用了IEC—439標準生產(chǎn)。該產(chǎn)品以?xún)?yōu)良的性能、可靠的質(zhì)量，獲得了眾多的殊榮，深受新老用戶(hù)的* [6]  。

產(chǎn)品結構特點(diǎn)

HC型系列產(chǎn)品設計*，布局合理、被廣大用戶(hù)和專(zhuān)家總結出以下特點(diǎn)：

1 .操作方便：設備工作時(shí)，實(shí)現自動(dòng)控制。

2 .能耗低：設備啟動(dòng)，僅需15～30分鐘升溫至起燃溫度，耗能僅為風(fēng)機功率，濃度較低時(shí)自動(dòng)補償。

3 .安全可靠：設備配有阻火除塵系統、防爆泄壓系統、超溫報警系統及先進(jìn)自控系統。

4 .阻力小，凈化率高：采用當今先進(jìn)的貴金屬鈀、鉑浸漬的蜂窩狀陶瓷載體催化劑，比表面積大。

5 .余熱可回用：余熱可返回烘道，降低原烘道中消耗功率；也可作其它方面的熱源。

6 .占地面積?。簝H為同行業(yè)同類(lèi)產(chǎn)品的70%~80%，且設備基礎無(wú)特殊要求。

7 .使用壽命長(cháng)：催化劑一般8000小時(shí)更換，并且載體可再生。

設備應用范圍

1. 可用于有機溶劑的凈化處理（苯、醇、酮、醛、酯、酚、醚、烷等混合有機廢氣）。

2. 適用于電線(xiàn)、電纜、漆包線(xiàn)、機械、電機、化工、儀表、汽車(chē)、自行車(chē)、摩托車(chē)、發(fā)動(dòng)機、磁帶、塑料、家用電器等行業(yè)的有機廢氣凈化。

3. 可用于各種烘道、印鐵制罐、表面噴涂、印刷油墨、電機絕緣處理、皮鞋粘膠等烘干流水線(xiàn)，凈化各工序產(chǎn)生的有機廢氣。

工藝流程

本裝置是利用催化劑做中間體，使有機氣體在較低的溫度下，變無(wú)害的水和二氧化碳。

選型及注意

1. 廢氣成分中，不含下列物質(zhì)：

有高粘性的油脂類(lèi)。

磷、鉍、砷、銻、汞、鉛、錫。

高濃度的粉塵

2. 設備選型時(shí)，請注明廢氣成份、濃度及出口溫度。

3. 設備安裝場(chǎng)所無(wú)腐蝕性氣體，并有良好的防雨措施。

4. 設備所需電源為：三相交流380V，頻率50Hz。