恒業(yè)環(huán)保催化燃燒設(shè)備設(shè)計時應(yīng)考慮哪些

催化燃燒設(shè)備分別是直接燃燒和催化氧化燃燒。直接燃燒法是指當(dāng)燃燒氣體的同時，通過氧化及高溫下的熱分解的方法，將燃燒室中的VOCs進(jìn)行降解，將的VOCs氣體輸入到燃燒室后，當(dāng)高溫、充足空氣等客觀因素條件完善的前提下，將廢氣充分燃燒，終使其分解成CO2和H2O。而直接燃燒法就是燃燒可燃的這一類VOCs廢氣，該方法在處理高濃度VOCs廢氣方面，表現(xiàn)出的效果較佳，但相應(yīng)的對溫度的控制要求很高，在高溫的條件下，當(dāng)溫度在1100℃附近，去除效率可達(dá)95%以上，但是如果當(dāng)廢氣中含有Cl、S、N等元素時，則直接燃燒法會產(chǎn)生HCl、SOx、NOx等氣體，造成二次污染。

催化燃燒技術(shù)是近幾十年在大力倡導(dǎo)環(huán)保與節(jié)能趨勢下而發(fā)展的一門新型技術(shù)。催化燃燒法是使用不同種類的催化劑，利用其可以降低反應(yīng)活化能的原理，使VOCs在溫度比較低的情況下，將其氧化為CO2和H2O，一般當(dāng)溫度控制在300℃~450℃的范圍內(nèi)，絕大部分碳?xì)浠衔锟稍诒黄溲趸⑶胰コ矢哌_(dá)95%以上，但是催化劑有的使用壽命，且在催化劑的使用過程中，廢氣的濕度和種類對催化劑的催化氧化效果有很關(guān)鍵的影響，如果廢氣中出現(xiàn)其他物質(zhì)，很可能會引發(fā)催化劑的中毒，故的催化劑應(yīng)具備高活化能力、高熱穩(wěn)定能力和水熱穩(wěn)定能力等特點，目前應(yīng)用比較多的金屬氧化物催化劑有Pd、Pt、Rh、Au、Mn、Co、Ce，而其中Pd、Pt、Rh、Au為貴金屬。然而貴金屬有價格昂貴、且易燒結(jié)等缺點，因而新型復(fù)合型催化劑是未來的方向。

催化燃燒設(shè)備廢氣處理過程主要包括三部分吸附氣體過程、脫附氣體過程，催化燃燒過程。

1、吸附氣體流程利用活性炭的物理特性對VOC廢氣進(jìn)行吸附，且蜂窩狀活性炭比表面積大、吸附特性，將廢氣吸附到活性炭的微孔中，從而使氣體得以凈化，凈化后的氣體再通過風(fēng)機(jī)排空。

2、脫附氣體流程當(dāng)活性炭微孔吸附飽和時，將不能再進(jìn)行吸附，此時利用催化床產(chǎn)生的高溫?zé)犸L(fēng)對活性炭進(jìn)行脫附，活性炭微孔中的物遇高溫后自動脫離活性炭，使活性炭。

3、脫附下來的物已被濃縮（濃度較原來提高幾十倍）并被送入催化燃燒室進(jìn)行催化燃燒，在催化劑上在250～300℃進(jìn)行催化氧化，使其轉(zhuǎn)化為的CO2和H2O排出，當(dāng)廢氣濃度達(dá)到2000PPm以上時，廢氣在催化床可維持自燃，不用另外再行加熱，燃燒后的尾氣一部份直接排到大氣，大部份熱氣流被再次循環(huán)送往吸附床，用于對活性炭的脫附。這樣既能滿足燃燒和脫附所需熱能，又能達(dá)到節(jié)能的目的，后的活性炭可用于下次吸附。

該設(shè)備可采用雙氣路連續(xù)工作，工作量較大時設(shè)兩個吸附床交替切換使用，一個催化燃燒室，先將廢氣經(jīng)其中一個活性炭吸附床對氣流中的廢氣進(jìn)行吸附，當(dāng)活性炭快達(dá)到飽和時吸附床兩端的密閉閥門同時關(guān)閉，即停止吸附工作，同時另一臺吸附床自動打開開始接替吸附工作。如此以來兩臺吸附床切換運行可實現(xiàn)大工作量的連續(xù)工作，有時為了增加催化燃燒設(shè)備的使用壽命，可以在催化燃燒設(shè)備之前加設(shè)一臺預(yù)處理設(shè)備，例如噴淋塔、干式過濾器或者除塵器，這些設(shè)備可以過濾廢氣中的顆粒物及粘性成分。

催化劑是催化燃燒法的核心，一種好的催化劑具備催化活性高、熱穩(wěn)定性好、、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，還考慮催化載體的物理形狀，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)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，催化劑具備適應(yīng)范圍內(nèi)的溫度變化。

3、。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。

催化燃燒設(shè)備設(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，火焰不直接接觸催化劑表面，燃燒室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)，便于清洗和換催化劑載體。

3、輔助燃料和助燃。催化燃燒一般采用氣作輔助燃料，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。