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簡要描述:
丹陽有機廢氣催化燃燒裝置在催化劑的作用下,使有機廢氣中的碳?xì)浠衔镌跍囟容^低的條件下迅速氧化成水和二氧化碳,達(dá)到治理的目的。
品牌 | 其他品牌 | 加工定制 | 是 |
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設(shè)備電壓 | 220v |
丹陽有機廢氣催化燃燒裝置在催化劑的作用下,使有機廢氣中的碳?xì)浠衔镌跍囟容^低的條件下迅速氧化成水和二氧化碳,達(dá)到治理的目的。催化燃燒法處理工業(yè)有機廢氣是20世紀(jì)40年代末出現(xiàn)的技術(shù)。
催化燃燒裝置,這項技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于油漆、橡膠加工、塑料加工、樹脂加工、皮革加工、食品業(yè)和鑄造業(yè)等部門,也用于汽車廢氣凈化等方面。中國在1973年開始將催化燃燒法用于治理漆包線烘干爐排出的有機廢氣,隨后又在絕緣材料、印刷工業(yè)等方面進(jìn)行了研究,使催化燃燒法得到了廣泛的應(yīng)用。
催化燃燒過程是在催化燃燒裝置中進(jìn)行的。有機廢氣先通過熱交換器預(yù)熱到200~400℃,再進(jìn)入燃燒室,通過催化劑床時,碳?xì)浠衔锏姆肿雍突旌蠚怏w中的氧分子分別被吸附在催化劑的表面而活化。由于表面吸附降低了反應(yīng)的活化能,碳?xì)浠衔锱c氧分子在較低的溫度下迅速氧化,產(chǎn)生二氧化碳和水。
催化燃燒反應(yīng)的關(guān)鍵是選擇合適的催化劑。對催化劑的要求是:活性高,特別要低溫活性好,以便在盡可能低的溫度下開始反應(yīng)。燃燒反應(yīng)是放熱反應(yīng),釋放出大量的熱可使催化劑的表面達(dá)到500~1000℃的高溫,而催化劑容易因熔融而降低活性,所以要求催化劑能耐高溫。
作催化燃燒用的催化劑可分為:①貴金屬類:鉑、鈀、釕等。貴金屬催化劑有很高的氧化活性和易回收等優(yōu)點,雖然存在著資源稀少、價格昂貴和耐中毒性差等缺點,但仍然是世界各國采用的主要催化劑。②非貴金屬類:主要是過渡族元素的氧化物以及稀土元素的氧化物。單組分的氧化物,如氧化銅(CuO)和氧化鎳(NiO)等。單組分氧化物耐熱性差,活性低,致使應(yīng)用受到限制。以后改用兩種以上的金屬氧化物的混合物,如二氧化錳-氧化銅(3:2)的復(fù)合物,三氧化二鐵-三氧化二鉻復(fù)合物,氧化銅-三氧化二鉻復(fù)合物,鈷、錳的尖晶石型復(fù)合物,銅、錳、鎳、鋅的鉻酸鹽等。復(fù)合氧化物雖可改善某些催化性能,但氧化活性仍不及貴金屬。此外,還有金屬硫化物如釷、鎳、鉬、鈷的硫化物。這類催化劑一般只適用于含硫的碳?xì)浠衔锏拇呋紵?使用溫度限于300~400℃,高溫時易分解。
催化劑的活性物質(zhì)
一般都涂在載體上,所以它的形狀也依載體而異。載體有γ-Al2O3制成的球體、圓柱體和各種異形體,有用表面覆蓋活性氧化鋁薄膜的多孔陶瓷蜂窩體,也有用耐熱合金絲制成的膨體球和金屬波紋板等。載體可減少催化劑的用量,起支撐作用。它應(yīng)具有比表面積大、耐高溫、機械強度大和流體阻力小等特性。
不同的碳?xì)浠衔锿ㄟ^催化劑時反應(yīng)的難易程度也不相同。難度大小一般按下列順序排列:側(cè)鏈>直鏈;炔烴>烯烴>烷烴;Cn>…>C3>C2>C1;脂肪族>脂環(huán)族>芳香族。
相同的碳?xì)浠衔锿ㄟ^不同的催化劑時反應(yīng)的難易程度也有差別。難度大小一般按下列順序排列:
組成及功能
催化燃燒器電控制系統(tǒng)[4]由PLC控制器、文本顯示器、變頻調(diào)速器、點火器、紫外線傳感器、熱電偶等電控設(shè)備以及風(fēng)機,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)過比較運算后,通過0~10V電信號控制變頻器的輸出頻率來調(diào)整風(fēng)機的轉(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。顯示器可以顯示燃?xì)饬髁?、燃燒溫度和變頻器輸出頻率。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)整運行溫度參數(shù),修改設(shè)定溫度控制風(fēng)機的運行。該系統(tǒng)還設(shè)有多種保護(hù)功能,尤其是較強的邏輯互鎖功能,從而保證系統(tǒng)工作可靠,并且具有較為完善的控制功能。
丹陽有機廢氣催化燃燒裝置
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??筛鶕?jù)需要分別設(shè)定點火溫度和變頻器起動時的頻率,控制風(fēng)機的風(fēng)量。點火溫度是為了保證點火過程的可靠性。起動頻率保證催化燃燒器在剛點燃時的有焰燃燒,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?,新鮮空氣風(fēng)吹過燃燒爐盤,以保證爐內(nèi)沒有殘留燃?xì)獾拇嬖?,保證點火過程的安全可靠。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)出點火信號,高壓點火器工作,同時打開點火管道的閥門,小火點燃。通過紫外線傳感器的檢測到期小火點燃后,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)定的點火關(guān)閉溫度,點火閥門關(guān)閉,完成點火過程,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)是通過零壓閥實現(xiàn)的。當(dāng)改變風(fēng)機的空氣風(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)機出風(fēng)量頻率,設(shè)為5Hz),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)?,并對燃燒盤進(jìn)行強制風(fēng)冷降溫。經(jīng)過一段時間之后,關(guān)閉風(fēng)機,變頻器停止工作,完成燃燒器停機過程。
處理不同的工業(yè)有機廢氣應(yīng)當(dāng)根據(jù)上述排列順序選擇適當(dāng)?shù)拇呋瘎?/p>
①可以降低有機廢氣的起始燃燒溫度。例如甲醇、甲醛在以氧化鋁為載體的Pt催化劑(Pt/Al2O3)的作用下,室溫下就開始燃燒,而直接燃燒法起始燃燒點通常為300~600℃。②燃燒不受碳?xì)浠衔餄舛鹊南拗?。③基本上不會造成二次污染。④設(shè)備較簡單,投資少,見效快。
催化燃燒法存在的主要問題是催化劑易中毒和不耐高溫。易使催化劑中毒的物質(zhì)有焦油、油煙、粉塵、鉛化合物和硫、磷、鹵族元素的化合物等。為了保持催化劑的活性,一般都采用前處理的辦法,預(yù)先除掉有毒物質(zhì)。近幾年來,含稀土元素的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的復(fù)合氧化物催化劑的研制在提高耐高溫性能等方面有所進(jìn)展。中國研制的稀土元素催化劑已用于有機廢氣的治理。
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