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催化燃烧技术的工作原理是什么?

2024-04-10 20:11:14废气处理1

一、催化燃烧技术的工作原理是什么?

借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下,发生无焰燃烧,并氧化分解为CO:和H:0,同时放出大量热。

1)起燃温度低,反应速率快,节省能源。催化燃烧过程中,催化剂起到降低VOCs分子与氧分子反应的活化能,改变反应途径的作用。

2)处理效率高,二次污染物和温室气体排放量少。采用催化燃烧处理VOCs废气净化率通常在95%以上,终产物主要为CO2和H2O。由于催化燃烧温度低,大量减少NOx的生成。辅助燃料消耗排放的CO2量在总CO2排放量中占很大比例,辅助能源消耗量减少,显然减少了温室气体CO2排放量。

3)适用范围广,催化燃烧几乎可以处理所有的烃类有机废气及恶臭气体,适合处理的VOCs浓度范围广。对于低浓度、大流量、多组分而无回收价值的VOCs废气,采用催化燃烧法处理是最经济合理的。

二、voc催化燃烧设备工作原理?

voc催化燃烧处理原理, 作为专业的催化燃烧废气处理设备制作厂家,我公司制作催化燃烧废气处理设备经验丰富,催化燃烧设备可处理的有机溶剂废气包括苯类、酮类、脂类、醇类、醛类、醚类、烷类和其混合类。可广泛应用于汽车、造船、摩托车制鞋粘胶、印铁制罐、化工塑料、印刷油墨、电缆、漆包线等喷漆、涂装车间的有机废气净化。催化燃烧废气处理设备处理废气的原理有以下几点。

一、voc催化燃烧设备工作原理:

有机废气先通过干式过滤,将废气中颗粒状污染物截留去除,然后进入吸附床进行吸附,利用具有大比表面积的蜂窝状活性炭将有机溶剂吸附在活性炭表面,经处理后的洁净气体经过风机、烟囱高空排放。

  活性炭经过吸附运行一段时间后达到饱和,启动系统的脱附-催化燃烧过程,通过热气流将原来已经吸附在活性炭表面的有机溶剂脱附出来,并经过催化燃烧反应转化生成CO2和水蒸气等无害物质,并放出热量,反应产生的热量经过热交换部分回用到脱附加热气流中,当脱附达到一定程度时放热跟脱附加热达到平衡,系统在不外加热量的情况下完成脱附再生过程。

voc催化燃烧设备是利用催化剂使有机废气在较低的起燃温度下进行没有火焰的燃烧以达到氧化分解的净化装置。催化燃烧设备的结构一般由阻火过滤器、换热器、预热室、热电阻、催化床和防暴器组成,电控系统由PLC控制器、文本显示器、变频调速器、点火器、紫外线传感器、热电偶等电控设备,另外还有风机以及调节燃气与空气比例的零压阀组成。

三、有机废气VOCs处理有哪些工艺?

1燃烧法

燃烧法是指VOCs气体在高温和充足空气下进行完全燃烧,分解成CO2和H2O。在处理石化、印刷、油漆生产和制药等生产工艺产生的高浓度VOCs气体时具有很高的效率。但如果废气中还有氯、硫和氮等元素,燃烧后会产生有害气体,造成二次污染。燃烧法包括直接燃烧法、催化燃烧法、热力燃烧法。热力燃烧法指在处理低浓度废气时,还需加入助燃气体来提升温度,达到去除目的。催化燃烧法是使用催化剂来降低VOCs气体燃烧所需要的温度,且能重复利用燃烧产生的热量,如Yang等研制的CuO/CeO2-ZrO2/TiO2催化剂,温度达到270℃时可完全去除乙酸乙酯。催化燃烧法广泛应用于炼焦、化工和金属印刷等行业,具有较高的积极效益。近年来,国内外研究者不断开发新的催化剂,以达到节能和经济的双重效益。

2吸收法

吸收法是利用液体溶剂吸收废气中的VOCs,以达到净化废气的目的。目前多以水、轻柴油作为吸收溶剂,该方法设备简单,对低浓度VOCs废气的处理具有很好的效果。但要做好对吸收剂的处理,以免造成二次污染。岑超平等以柠檬酸钠溶液为吸收液进行脱除甲苯废气的试验研究,去除率达93%,并从饱和的柠檬酸钠溶液中蒸馏回收甲苯,蒸馏后的吸收液还可重复使用,仍保持较高的吸收效率。

3冷凝法

冷凝法是最简单的回收方法,该法的原理:通过将操作温度控制在VOC的沸点以下而将VOC冷凝下来,从而达到回收VOC的目的。通常使用的冷却介质主要有冷水、冷冻盐水和液氨。通常该技术仅用于VOC含量高(百分之几)、气体量较小的有机废气的回收处理。其回收率与有机物的沸点有关,沸点较高时,回收率高;沸点较低时,回收效果不好。

由于大部分VOCs系易燃、易爆气体,受到爆炸极限的限制,气体中的VOC含量不会太高,所以,要达到较高的回收率,需采用较很低温度的冷凝介质或采用高压措施,这些都势必会增加设备投资和提高处理成本,而且在通常的操作条件下,由于相平衡的制约,有机物蒸汽压较高,故离开冷凝器的排气中的VOC含量仍不能达到排放标准,该法一般不单独使用,常与其它方法(如吸附、吸收、膜分离法等)联合使用,这里不作详细介绍。

4吸附法

吸附法早已用于VOCs的回收处理。尤其是活性炭吸附法已经广泛应用于苯系物、卤代烃的吸附处理。商业化的吸附剂有粒状活性炭和活性炭纤维两种,它们的吸附原理和工艺流程完全相同。其它的吸附剂,如沸石、分子筛等,也已在工业上得到应用,但因费用较高而限制了它们的广泛使用。吸附法又分为固定床吸附法、流动床吸附法和浓缩轮吸附法。

四、vocs的热力燃烧与催化燃烧有什么区别?

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直接燃烧法是指当燃烧气体的同时,通过氧化及高温下的热分解的方法,将燃烧室中有害的VOCs进行降解,将有害的VOCs气体输入到燃烧室后,当高温、充足空气等客观因素条件完善的前提下,将有害废气充分燃烧完全,*终使其完全分解成CO2和H2O。而直接燃烧法就是燃烧可燃的这一类VOCs废气,该方法在处理高浓度VOCs废气方面,表现出的效果较佳,但相应的对温度的控制要求很高,必须在高温的条件下,当温度在1100℃附近,去除效率可达95%以上,但是如果当废气中含有Cl、S、N等元素时,则直接燃烧法会产生HCl、SOx、NOx等有害气体,造成二次污染。

催化燃烧技术是近几十年在国家大力倡导环保与节能趋势下而发展的一门新型技术。催化燃烧法是使用不同种类的催化剂,利用其可以有效降低反应活化能的原理,使VOCs在温度比较低的情况下,将其完全氧化为CO2和H2O,一般当温度控制在300℃~450℃的范围内,绝大部分碳氢化合物可在被其氧化,并且去除率高达95%以上,但是催化剂有一定的使用寿命,且在催化剂的使用过程中,废气的湿度和种类对催化剂的催化氧化效果有很关键的影响,如果废气中出现其他物质,很可能会引发催化剂的中毒,故优质的催化剂应具备高活化能力、高热稳定能力和水热稳定能力等特点,目前应用比较多的金属氧化物催化剂有Pd、Pt、Rh、Au、Mn、Co、Ce,而其中Pd、Pt、Rh、Au为贵金属。然而贵金属有价格昂贵、且易烧结等缺点,因而开发新型复合型催化剂是未来的研究方向。

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