鹽城催化燃燒設(shè)備-設(shè)備供應(yīng)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，催化燃燒又稱為催化化學(xué)轉(zhuǎn)化。由于催化劑加速了氧化分解的歷程，大多數(shù)碳?xì)浠衔镌?00~450℃的溫度時，通過催化劑就可以氧化完。

催化燃燒設(shè)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(shè)備。催化燃燒裝置的工作原理是:借助催化劑使有機(jī)廢氣在較低的起燃溫度下進(jìn)行無焰燃燒,使有機(jī)廢氣分解為無毒的二氧化碳和水蒸汽。催化燃燒器電控制系統(tǒng)由PLC控制器、文本顯示器、變頻調(diào)速器、點(diǎn)火器、紫外線傳感器、熱電偶等電控設(shè)備以及風(fēng)機(jī)，另外由零壓閥調(diào)節(jié)燃?xì)馀c空氣的比例。詞條還舉例介紹了HC型系列有機(jī)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。

催化燃燒過程

在化學(xué)反應(yīng)過程中，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(dāng)加熱到300~450℃的有機(jī)氣體通過催化層時，氧和有機(jī)氣體被吸附在多孔材料表層的催化劑上，增加了氧和有機(jī)氣體接觸碰撞的機(jī)會，提高了活性，使有機(jī)氣體與氧產(chǎn)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)而生成CO2和H2O，同時產(chǎn)生熱量，從而使得有機(jī)氣體變成無毒無害氣體。

催化燃燒裝置主要由熱交換器、燃燒室、催化反應(yīng)器、熱回收系統(tǒng)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)過熱交換器被預(yù)熱后送至燃燒室，在燃燒室內(nèi)達(dá)到所要求的反應(yīng)溫度，氧化反應(yīng)在催化反應(yīng)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(shè)計時應(yīng)考慮以下幾方面問題：

1、氣流和溫度均勻分布。要使通過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度和空間。催化燃燒裝置應(yīng)具有良好的保溫效果。爐體一般用鋼結(jié)構(gòu)的外殼內(nèi)襯耐火材料，或用雙層夾墻結(jié)構(gòu)。

2、便于清洗和更換。催化劑反應(yīng)器一般應(yīng)設(shè)計成裝卸方便的模屜結(jié)構(gòu)，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(yīng)引入空氣助燃。

4、較高的轉(zhuǎn)化速度。由于催化燃燒為不可逆的放熱反應(yīng)，所以，無論反應(yīng)進(jìn)行到什么階段，都應(yīng)在盡可能高的溫度下進(jìn)行，以獲得較高的轉(zhuǎn)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(yīng)，以及是否伴有副反應(yīng)等。因而實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況恰當(dāng)?shù)剡x擇。

催化劑

催化劑是一種能改變化學(xué)反應(yīng)速度，而在反應(yīng)前后其本身的化學(xué)性質(zhì)沒有改變的物質(zhì)。催化劑通常是由催化活性材料和催化載體構(gòu)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 “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(jié)構(gòu)有片粒狀和蜂窩狀兩種。一般在陶瓷結(jié)構(gòu)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(wěn)定性好、強(qiáng)度高、壽命長等特性。

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(zhuǎn)化率。而轉(zhuǎn)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直接關(guān)系。所以，在選擇適應(yīng)的催化活性材料的同時，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(dá)到催化燃燒凈化的目的。

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

3、強(qiáng)度高。在催化燃燒過程中，催化劑往往會因高溫、振動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。催化活性材料大都比較昂貴，所以，設(shè)計時選用催化劑時應(yīng)盡量使用壽命較長的催化劑。

催化燃燒應(yīng)用

催化燃燒適用于含有可燃?xì)怏w、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或有臭味化合物的工業(yè)生產(chǎn)過程。

鹽城催化燃燒設(shè)備-設(shè)備供應(yīng)商催化燃燒系統(tǒng)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)*可能解決上述問題，可以使得燃?xì)馊紵_(dá)到低排放的標(biāo)準(zhǔn)，近于*，同時可以有效提高爐膛內(nèi)熱效率 [3] 。

燃燒器工作原理是當(dāng)需要改變?nèi)紵β蕰r，通過調(diào)節(jié)進(jìn)入燃燒系統(tǒng)的混合燃?xì)饬縼砀淖冋麄€系統(tǒng)的能量。

催化燃燒系統(tǒng)

目前,國產(chǎn)催化燃燒裝置的工作流程為:

1、廢氣前處理設(shè)備

2、氣一氣換熱器

3、預(yù)熱室

4、催化反應(yīng)器

5、氣一氣換熱器

6、凈化氣體排空

電控制系統(tǒng)

組成及功能

催化燃燒器電控制系統(tǒng)由PLC控制器、文本顯示器、變頻調(diào)速器、點(diǎn)火器、紫外線傳感器、熱電偶等電控設(shè)備以及風(fēng)機(jī)，另外由零壓閥調(diào)節(jié)燃?xì)馀c空氣的比例。催化燃燒電氣控制系統(tǒng)工作過程分為三個狀態(tài)：燃燒器工作狀態(tài)、停止?fàn)顟B(tài)及參數(shù)設(shè)定狀態(tài)。在工作狀態(tài)中又分為點(diǎn)火過程和燃燒過程。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(shè)定的信號經(jīng)過比較運(yùn)算后，通過0～10 V電信號控制變頻器的輸出頻率來調(diào)整風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，保持燃燒器的燃燒溫度，這就是構(gòu)成以設(shè)定溫度為基準(zhǔn)的控制系統(tǒng)；自動檢測燃燒器溫度信號與設(shè)定的溫度比較，輸出各類報警信號或直接停機(jī)。顯示器可以顯示燃?xì)饬髁俊⑷紵郎囟群妥冾l器輸出頻率。設(shè)定參數(shù)和工作狀態(tài)等信息；可以通過顯示器在線調(diào)整運(yùn)行溫度參數(shù)，修改設(shè)定溫度控制風(fēng)機(jī)的運(yùn)行。該系統(tǒng)還設(shè)有多種保護(hù)功能，尤其是較強(qiáng)的邏輯互鎖功能，從而保證系統(tǒng)工作可靠，并且具有較為完善的控制功能。

工作原理

該系統(tǒng)工作過程主要劃分為三種狀態(tài)參數(shù)設(shè)定、燃燒運(yùn)行和燃燒停止。

1．參數(shù)設(shè)定狀態(tài)

此狀態(tài)為燃燒工作之前做好數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備。可根據(jù)需要分別設(shè)定點(diǎn)火溫度和變頻器起動時的頻率，控制風(fēng)機(jī)的風(fēng)量。點(diǎn)火溫度是為了保證點(diǎn)火過程的可靠性。起動頻率保證催化燃燒器在剛點(diǎn)燃時的有焰燃燒，這時的燃燒比不易太低，風(fēng)量不能過大。

2．燃燒運(yùn)行狀態(tài)

(1)燃燒起動過程

當(dāng)控制系統(tǒng)在待命的狀態(tài)下，接到輸入的起動命令，將進(jìn)入燃燒運(yùn)行狀態(tài)，首先是控制系統(tǒng)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(jī)的旋轉(zhuǎn)，空氣風(fēng)量由低速漸變?yōu)楦咚僭僦饾u變?yōu)榈退伲迈r空氣風(fēng)吹過燃燒爐盤，以保證爐內(nèi)沒有殘留燃?xì)獾拇嬖冢ＷC點(diǎn)火過程的安全可靠。具體操作是變頻器先起動，PLc模擬輸出信號使變頻器頻率從起動設(shè)定頻率開始上升，達(dá)到一定頻率后保持一定時間后再下降，完成起動前的吹掃。之后，發(fā)出點(diǎn)火信號，高壓點(diǎn)火器工作，同時打開點(diǎn)火管道的閥門，小火點(diǎn)燃。通過紫外線傳感器的檢測到期小火點(diǎn)燃后，打開主燃?xì)忾y門。這時催化燃燒爐盤進(jìn)行有焰燃燒，直到檢測溫度信號達(dá)到設(shè)定的點(diǎn)火關(guān)閉溫度，點(diǎn)火閥門關(guān)閉，完成點(diǎn)火過程，進(jìn)入到燃燒調(diào)節(jié)階段。

(2)燃空比的調(diào)定

有文獻(xiàn)表明，催化燃燒時的“燃?xì)?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，天然氣就能實(shí)現(xiàn)較好的催化燃燒效果，燃燒系統(tǒng)就可以得到最大的熱效率，同時又能取得較好的排放效果。

本系統(tǒng)的燃?xì)庖豢諝獗鹊恼{(diào)節(jié)是通過零壓閥實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)改變風(fēng)機(jī)的空氣風(fēng)量時，燃/空比也能隨之被改變，以達(dá)到催化燃燒器燃燒工作的要求。在起動時只要調(diào)節(jié)輸出變頻器的頻率就能達(dá)到點(diǎn)火時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(diào)節(jié)

燃燒器溫度調(diào)節(jié)可以通過文本顯示器的鍵盤輸入，改變變頻器的輸出頻率，調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)娘L(fēng)量。當(dāng)風(fēng)量增大，燃燒溫度超過設(shè)定值，則PLc控制變頻器降低輸出頻率，減少出風(fēng)量來穩(wěn)定燃燒器的溫度。若變頻器輸出頻率低于設(shè)定值(風(fēng)機(jī)出風(fēng)量頻率，設(shè)為5 Hz)，而出風(fēng)量仍高于設(shè)定值時，PLc開始計時，若在一定時間內(nèi)，降低到設(shè)定值，PLc放棄計時，繼續(xù)變頻調(diào)速運(yùn)行；若在一定時間內(nèi)溫度仍高于設(shè)定，PLc將繼續(xù)調(diào)節(jié)，直至達(dá)到設(shè)定值。由PLc經(jīng)PID運(yùn)算后控制變頻器的頻率輸出；如溫度不夠，則頻率上升，延時保持一定時間。反之亦然。

3．燃燒停止?fàn)顟B(tài)

燃燒器的停止是在接受到文本顯示器發(fā)來的停止命令，首先將主燃?xì)忾y關(guān)斷，然后，系統(tǒng)進(jìn)行后吹掃，進(jìn)行驅(qū)散殘余燃?xì)猓θ紵P進(jìn)行強(qiáng)制風(fēng)冷降溫。經(jīng)過一段時間之后，關(guān)閉風(fēng)機(jī)，變頻器停止工作，完成燃燒器停機(jī)過程。

分解氧化裝置

原理說明

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

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

設(shè)備特點(diǎn)

1. 適合處理高溫、高濃度、連續(xù)性產(chǎn)生的有機(jī)廢氣

2．不產(chǎn)生二次污染，設(shè)備投資及運(yùn)行費(fèi)用低；

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

4．設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，可靠，活動件少，檢修系統(tǒng)配備完善，操作維修方便；

5．整個運(yùn)行過程中實(shí)現(xiàn)全自動化PLC控制，方便，可靠；

6．系統(tǒng)安全設(shè)施完善，配有阻火器，泄爆口，運(yùn)行時出現(xiàn)的異常情況將報警并自動停機(jī)。

催化燃燒裝置

有機(jī)氣體催化裝置目前第六代產(chǎn)品已被國內(nèi)外用戶廣泛地使用，取得了顯著的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。該產(chǎn)品采用了IEC—439國際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)。該產(chǎn)品以優(yōu)良的性能、可靠的質(zhì)量，獲得了眾多的殊榮，深受新老用戶的* 。

有機(jī)氣體催化裝置目前第六代產(chǎn)品已被國內(nèi)外用戶廣泛地使用，取得了顯著的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。該產(chǎn)品采用了IEC—439國際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)。該產(chǎn)品以優(yōu)良的性能、可靠的質(zhì)量，獲得了眾多的殊榮，深受新老用戶的* [6] 。有機(jī)氣體催化裝置目前第六代產(chǎn)品已被國內(nèi)外用戶廣泛地使用，取得了顯著的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。該產(chǎn)品采用了IEC—439國際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)。該產(chǎn)品以優(yōu)良的性能、可靠的質(zhì)量，獲得了眾多的殊榮，深受新老用戶的* [6] 。

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

設(shè)計*，布局合理、被廣大用戶和專家總結(jié)出以下特點(diǎn)：

1 .操作方便：設(shè)備工作時，實(shí)現(xiàn)自動控制。

2 .能耗低：設(shè)備啟動，僅需15～30分鐘升溫至起燃溫度，耗能僅為風(fēng)機(jī)功率，濃度較低時自動補(bǔ)償。

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

4 .阻力小，凈化率高：采用當(dāng)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 .占地面積小：僅為同行業(yè)同類產(chǎn)品的70%~80%，且設(shè)備基礎(chǔ)無特殊要求。

7 .使用壽命長：催化劑一般8000小時更換，并且載體可再生。

設(shè)備應(yīng)用范圍

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

2. 適用于電線、電纜、漆包線、機(jī)械、電機(jī)、化工、儀表、汽車、自行車、摩托車、發(fā)動機(jī)、磁帶、塑料、家用電器等行業(yè)的有機(jī)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(jī)絕緣處理、皮鞋粘膠等烘干流水線，凈化各工序產(chǎn)生的有機(jī)廢氣。

工藝流程

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

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。

磷、鉍、砷、銻、汞、鉛、錫。

高濃度的粉塵

2. 設(shè)備選型時，請注明廢氣成份、濃度及出口溫度。

3. 設(shè)備安裝場所無腐蝕性氣體，并有良好的防雨措施。

4. 設(shè)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、醇類、酮類等有機(jī)廢氣散發(fā)。危害工人的健康并污染環(huán)境。80年代以來,催化燃燒裝置作為一種治理有機(jī)廢氣污染的手段,在我國取得了相當(dāng)大的成效。但是,在催化燃燒裝置的設(shè)計、加工、應(yīng)用過程中,還存在一些潛在的不安全因素。在北京、上海、沈陽等地就曾出現(xiàn)過因安全措施不得力而發(fā)生起火、爆炸的事故。因此,應(yīng)用催化燃燒裝置的安全問題應(yīng)引起足夠的重視。

事故隱患,重時裝置將發(fā)生火災(zāi)和爆炸。為此,國家應(yīng)統(tǒng)一制定關(guān)于催化燃燒治理有機(jī)廢氣的濃度控制標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計規(guī)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(jī)氣體的爆炸下限與溫度有關(guān)。

通常,溫度愈高,反應(yīng)速度愈快,爆炸極限范圍愈大。當(dāng)進(jìn)入催化燃燒裝置的有機(jī)廢氣濃度過大時,催化燃燒裝置的溫度將會升高,加之自前國產(chǎn)催化燃燒裝置均未設(shè)置廢氣濃度檢測和控制設(shè)備,而溫度升高后的有機(jī)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(jī)廢氣成分混合的不均勻性,在局部區(qū)域可能超過高溫條件下廢氣的真實(shí)爆炸下限,則有爆炸的危險。

二、一般來講，大多數(shù)有機(jī)廢氣中的有機(jī)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/牛·米勺如果*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(dāng)廢氣濃度達(dá)到25%的爆炸下限值時,可使廢氣本身溫度升高。 [7]

管理措施

鑒于我國目前應(yīng)用催化燃燒裝置的現(xiàn)狀,建議有關(guān)部門強(qiáng)化對催化燃燒裝置的設(shè)計、生產(chǎn)和應(yīng)用幾方面的管理,著重采取以下措施 [8] :

一、組織各方面的力量,對催化燃燒裝置應(yīng)用中出現(xiàn)過的事故進(jìn)行調(diào)查分析,總結(jié)教訓(xùn)。

二、制定嚴(yán)格的安全使用標(biāo)準(zhǔn),做到有章可依。

三、對目前生產(chǎn)、設(shè)計催化燃燒裝置的單位,應(yīng)進(jìn)行有關(guān)安全技術(shù)檢查。如沒有勞動保護(hù)部門的生產(chǎn)和設(shè)計資格認(rèn)可,應(yīng)禁止盲目生產(chǎn)和設(shè)計。

四、在各項采用催化燃燒裝置治理有機(jī)廢氣的工程中,應(yīng)有勞動保護(hù)部門參加,對其安全措施進(jìn)行審查。、如沒有良好的消防預(yù)警和安全控制措施的設(shè)計工程,應(yīng)不許開工,以確保安全。

五、建議設(shè)立一個針對催化燃燒技術(shù)的安全教育培訓(xùn)點(diǎn),培訓(xùn)操作人員,增強(qiáng)安全意識。

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