鹽城催化燃燒設備-設備供應商

鹽城催化燃燒設備-設備供應商催化燃燒是用催化劑使廢氣中可燃物質(zhì)在較低溫度下氧化分解的凈化方法。所以，催化燃燒又稱(chēng)為催化化學(xué)轉化。由于催化劑加速了氧化分解的歷程，大多數碳氫化合物在300~450℃的溫度時(shí)，通過(guò)催化劑就可以氧化完。

催化燃燒設備或裝置介紹：催化燃燒裝置是指在催化劑作用下燃燒的裝置或設備。催化燃燒裝置的工作原理是:借助催化劑使有機廢氣在較低的起燃溫度下進(jìn)行無(wú)焰燃燒,使有機廢氣分解為無(wú)毒的二氧化碳和水蒸汽。催化燃燒器電控制系統由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。詞條還舉例介紹了HC型系列有機氣體催化燃燒裝置和LF-VC型直接催化分解氧化裝置，以及催化燃燒裝置使用中的不安全因素以及管理措施。

催化燃燒過(guò)程

在化學(xué)反應過(guò)程中，利用催化劑降低燃燒溫度，加速有毒有害氣體*氧化的方法，叫做催化燃燒法。由于催化劑的載體是由多孔材料制作的，具有較大的比表面積和合適的孔徑，當加熱到300~450℃的有機氣體通過(guò)催化層時(shí)，氧和有機氣體被吸附在多孔材料表層的催化劑上，增加了氧和有機氣體接觸碰撞的機會(huì )，提高了活性，使有機氣體與氧產(chǎn)生劇烈的化學(xué)反應而生成CO2和H2O，同時(shí)產(chǎn)生熱量，從而使得有機氣體變成無(wú)毒無(wú)害氣體。

催化燃燒裝置主要由熱交換器、燃燒室、催化反應器、熱回收系統和凈化煙氣的排放煙囪等部分組成，如右圖所示。其凈化原理是：未凈化氣體在進(jìn)入燃燒室以前，先經(jīng)過(guò)熱交換器被預熱后送至燃燒室，在燃燒室內達到所要求的反應溫度，氧化反應在催化反應器中進(jìn)行，凈化后煙氣經(jīng)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(shí)應考慮以下幾方面問(wèn)題：

1、氣流和溫度均勻分布。要使通過(guò)催化劑表面的氣流和溫度分布均勻，并保證火焰不直接接觸催化劑表面，燃燒室必需具有足夠的長(cháng)度和空間。催化燃燒裝置應具有良好的保溫效果。爐體一般用鋼結構的外殼內襯耐火材料，或用雙層夾墻結構。

2、便于清洗和更換。催化劑反應器一般應設計成裝卸方便的模屜結構，便于清洗和更換催化劑載體。

3、輔助燃料和助燃。催化燃燒一般采用天然氣作輔助燃料，也可用燃料油、電加熱等作輔助燃料。助燃一般用凈化后的氣體，如果凈化后的氣體不能作為助燃，則應引入空氣助燃。

4、較高的轉化速度。由于催化燃燒為不可逆的放熱反應，所以，無(wú)論反應進(jìn)行到什么階段，都應在盡可能高的溫度下進(jìn)行，以獲得較高的轉化速度。但操作溫度往往受某些條件的限制，如催化劑的耐熱溫度、高溫材料的獲得，熱能的供應，以及是否伴有副反應等。因而實(shí)際生產(chǎn)中應根據實(shí)際情況恰當地選擇。

催化劑

催化劑是一種能改變化學(xué)反應速度，而在反應前后其本身的化學(xué)性質(zhì)沒(méi)有改變的物質(zhì)。催化劑通常是由催化活性材料和催化載體構成。催化活性材料一般是金屬或金屬氧化物。其中貴重金屬催化劑主要有鉑、鈀和釕等，普通金屬催化劑主要有銅、鉻、鎳、釩、錳、鐵、鈷等金屬及氧化物。催化載體是多孔材料，主要作用是使活性材料具有大的體表面積。催化載體分為金屬載體、陶瓷載體和炭纖維載體。金屬載體一般是以鎳或鎳鉻合金為載體做成的帶、片、丸、絲等形狀，通過(guò) “電鍍"或 “化學(xué)鍍"（即溶液浸漬）將鉑、鈀鍍在這些載體上，并制成便于裝配、拆卸的模屜。以陶瓷為載體的催化劑，一般是以硅—鋁氧化物為載體，其結構有片粒狀和蜂窩狀兩種。一般在陶瓷結構上涂敷一層僅0.13mm厚的α-氧化鋁薄層，把活性的鉑、鈀等金屬催化劑以微晶狀態(tài)沉積或分散在多孔的氧化鋁薄層中，并制成便于裝配、拆卸的模屜。炭纖維載體可制作成線(xiàn)狀、氈狀、網(wǎng)狀等形狀，在載體上涂敷催化活性材料，制成便于裝配、拆卸的模屜。

性能要求

催化劑是催化燃燒法的核心，一種好的催化劑必須具備催化活性高、熱穩定性好、強度高、壽命長(cháng)等特性。

1、活性高。催化劑的活性好壞直接影響催化燃燒的化學(xué)轉化率。而轉化率不僅與催化活性材料自身的活性有關(guān)，而且與催化載體的物理形狀有著(zhù)直接關(guān)系。所以，在選擇適應的催化活性材料的同時(shí)，還必須考慮催化載體的物理形狀，保證催化劑有較高的活性，達到催化燃燒凈化的目的。

2、熱穩定性好。由于廢氣的溫度隨時(shí)變化，如果催化劑不能適應一定范圍內的溫度變化，催化劑的性能就會(huì )下降，凈化效率就會(huì )降低。因此，催化劑必須具備適應一定范圍內的溫度變化。

3、強度高。在催化燃燒過(guò)程中，催化劑往往會(huì )因高溫、振動(dòng)和氣流等因素的作用，使催化劑產(chǎn)生破裂和磨損，破裂和磨損會(huì )造成催化劑的活性降低，增加催化劑床層的壓降，影響凈化效果。

4、壽命長(cháng)。催化活性材料大都比較昂貴，所以，設計時(shí)選用催化劑時(shí)應盡量使用壽命較長(cháng)的催化劑。

催化燃燒應用

催化燃燒適用于含有可燃氣體、蒸氣等有毒有害氣體的凈化，但對于含有大量塵粒、霧滴等有毒有害氣體，容易引起催化床層的堵塞，使催化活性下降，從而降低凈化效率。催化燃燒凈化方法，幾乎適用于所有排放烴類(lèi)或有臭味化合物的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程。

鹽城催化燃燒設備-設備供應商催化燃燒系統原理

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。

催化燃燒系統

目前,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

電控制系統

組成及功能

催化燃燒器電控制系統由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)

(1)燃燒起動(dòng)過(guò)程

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。

(2)燃空比的調定

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最大的熱效率，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。

(3)燃燒溫度調節

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

原理說(shuō)明

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

有機氣體催化裝置目前第六代產(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國際標準生產(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* 。

有機氣體催化裝置目前第六代產(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國際標準生產(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] 。有機氣體催化裝置目前第六代產(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國際標準生產(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)

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。

不安全因素

在工業(yè)生產(chǎn)中，有大量的含苯類(lèi)、醇類(lèi)、酮類(lèi)等有機廢氣散發(fā)。危害工人的健康并污染環(huán)境。80年代以來(lái),催化燃燒裝置作為一種治理有機廢氣污染的手段,在我國取得了相當大的成效。但是,在催化燃燒裝置的設計、加工、應用過(guò)程中,還存在一些潛在的不安全因素。在北京、上海、沈陽(yáng)等地就曾出現過(guò)因安全措施不得力而發(fā)生起火、爆炸的事故。因此,應用催化燃燒裝置的安全問(wèn)題應引起足夠的重視。

事故隱患,重時(shí)裝置將發(fā)生火災和爆炸。為此,國家應統一制定關(guān)于催化燃燒治理有機廢氣的濃度控制標準或設計規范。除上述因素外,從技術(shù)角度考慮,以下幾點(diǎn)不安全因素也值得注意:

一、有機氣體的爆炸下限與溫度有關(guān)。

通常,溫度愈高,反應速度愈快,爆炸極限范圍愈大。當進(jìn)入催化燃燒裝置的有機廢氣濃度過(guò)大時(shí),催化燃燒裝置的溫度將會(huì )升高,加之自前國產(chǎn)催化燃燒裝置均未設置廢氣濃度檢測和控制設備,而溫度升高后的有機廢氣的爆炸下限值將比手冊給出的值要小,再加上裝置中有機廢氣成分混合的不均勻性,在局部區域可能超過(guò)高溫條件下廢氣的真實(shí)爆炸下限,則有爆炸的危險。

二、一般來(lái)講，大多數有機廢氣中的有機成份在同樣爆炸下限濃度下,所含的燃燒熱值可視為相同值,每1%的爆炸下限值約含熱值18.68千焦/?！っ咨兹绻?燃燒,即熱值全部用于使廢氣本身升溫，則1%的爆炸下限值的廢氣燃燒可使廢氣升溫15.3℃；當廢氣濃度達到25%的爆炸下限值時(shí),可使廢氣本身溫度升高。 [7]

管理措施

鑒于我國目前應用催化燃燒裝置的現狀,建議有關(guān)部門(mén)強化對催化燃燒裝置的設計、生產(chǎn)和應用幾方面的管理,著(zhù)重采取以下措施 [8] :

一、組織各方面的力量,對催化燃燒裝置應用中出現過(guò)的事故進(jìn)行調查分析,總結教訓。

二、制定嚴格的安全使用標準,做到有章可依。

三、對目前生產(chǎn)、設計催化燃燒裝置的單位,應進(jìn)行有關(guān)安全技術(shù)檢查。如沒(méi)有勞動(dòng)保護部門(mén)的生產(chǎn)和設計資格認可,應禁止盲目生產(chǎn)和設計。

四、在各項采用催化燃燒裝置治理有機廢氣的工程中,應有勞動(dòng)保護部門(mén)參加,對其安全措施進(jìn)行審查。、如沒(méi)有良好的消防預警和安全控制措施的設計工程,應不許開(kāi)工,以確保安全。

五、建議設立一個(gè)針對催化燃燒技術(shù)的安全教育培訓點(diǎn),培訓操作人員,增強安全意識。

六、產(chǎn)生有機廢氣的地方大都是重點(diǎn)防火部位,建議科研單位針對應用中的安全技術(shù)進(jìn)行更加深入的研究。