催化燃燒,簡而言之,在催化劑的作用下,有機廢氣在低溫下迅速氧化水和二氧化碳,從而達到處理的目的。催化燃燒是20世紀40年代末發展起來的一種典型的氣固催化反應.目前,它已廣泛應用于油漆、橡膠加工、塑料加工、樹脂加工、皮革加工、食品工業和鑄造等行業,也用于汽車尾氣凈化等領域。對油漆、印刷、機電、家電、制鞋、塑料及各種化工車間有害有機廢氣的處理,以及不適宜直接燃燒或催化燃燒、吸附回收的低濃度有機廢氣,。
吸附劑作為吸附技術的關鍵部分,對吸附效率有著至關重要的影響。常見的吸附劑可分為有機吸附劑和無機吸附劑,以活性炭和分子篩為代表?;钚蕴康奈饺萘扛?,成本低,但活性炭的耐溫性和耐濕性低于分子篩,分子篩的吸附能力較低,成本較高,但可用于較高的溫度和濕度條件下,因此,可根據不同吸附劑的不同使用。催化燃燒有兩種,一種是活性炭吸附濃度催化燃燒法,另一種是分子篩吸附催化燃燒法。本文對活性炭吸附催化燃燒法進行了研究。
該裝置根據吸附(高效率)和催化燃燒(節能)兩個基本原理設計。首先,預處理階段是確保進入活性炭吸附塔的廢氣中的顆粒物小于5mg/m3。該項目在前端安裝了干式過濾除塵器。干式過濾器包括初始和中間過濾模塊。其目的是去除廢氣中催化劑的灰塵、液滴和毒物,并確保不造成催化劑床的堵塞和催化劑中毒。吸附效果差,縮短了活性炭的使用壽命。
預處理后,有機廢氣被活性炭層吸附,有機物被活性炭的特殊力吸附,清潔氣體被排放。一段時間后,當活性炭達到飽和時,吸附停止,有機物集中在活性炭中。然后通過催化燃燒解吸恢復活性炭的吸附容量。
由于催化劑具有催化活性溫度,因此對于催化燃燒,稱為催化劑點火溫度,尾氣和床層溫度必須達到點火溫度才能催化燃燒,因此必須設置預熱裝置。但由于廢氣本身溫度較高,如漆包線、絕緣材料、烤漆等干燥廢氣,溫度可達300℃以上,無需設置預熱裝置。熱交換器和床層內的管道分布可用于預熱裝置加熱的熱氣。預熱器的熱源可以通過煙氣或電加熱。當催化反應開始時,通過回收反應熱,可以盡可能地預熱廢氣。為了節約能源,應在反應熱較大的情況下設置余熱回收裝置。
在裝置中,在催化凈化裝置中設置加熱室,啟動加熱裝置,進入內部循環。當熱氣源達到有機物的沸點時,有機物從活性炭中揮發出來。進入催化室,催化分解成水和二氧化碳,同時釋放能量。當釋放的能量重新進入吸附床進行解吸時,加熱裝置停止工作,催化燃燒室中的有機廢氣自燃,廢氣再生,有機物再循環,直至有機物與活性炭分離。催化室分解?;钚蕴吭偕?,有機物分解。
預熱廢氣的熱源溫度一般超過催化劑的活性溫度。為了保護催化劑,加熱裝置應與催化燃燒裝置保持一定距離,以便排氣溫度能夠均勻分布。該裝置連續工作有兩個氣路,一個催化燃燒室和兩個吸附床交替。有機廢氣先用活性炭吸附,再用熱風解吸再生活性炭。解吸的有機物已經濃縮(比原始濃度高幾倍),并送入催化燃燒室進行催化燃燒,以產生二氧化碳和水蒸氣。當有機廢氣濃度超過2000PPm時,有機廢氣可以在不需外加熱的催化床中保持自燃。燃燒后,部分廢氣排放到大氣中,大部分排放到吸附床中進行活性炭的再生。這樣既能滿足燃燒和吸附所需的熱能,又能達到節能的目的。再生后,可進入下一次吸附;解吸時,可在另一吸附床上進行凈化操作,既適合連續操作,也適合間歇操作。