催化燃燒是用催化劑使廢氣中可燃物質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轉化。由于催化劑加速了氧化分解的歷程,大多數(shù)碳氫化合物在300~450℃的溫度時,通過催化劑就可以氧化完。
催化燃燒設備或裝置介紹:催化燃燒裝置是指在催化劑作用下燃燒的裝置或設備。催化燃燒裝置的工作原理是:借助催化劑使有機廢氣在較低的起燃溫度下進行無焰燃燒,使有機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、變頻調速器、點火器、紫外線傳感器、熱電偶等電控設備以及風機,
另外由零壓閥調節(jié)燃氣與空氣的比例。詞條還舉例介紹了HC型系列有機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
催化燃燒過程:
在化學反應過程中,利用催化劑降低燃燒溫度,加速有毒有害氣體完全氧化的方法,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,當加熱到300~450℃的有機氣體通過催化層時,氧和有機氣體被吸附在多孔材料表層的催化劑上,增加了氧和有機氣體接觸碰撞的機會,提高了活性,
使有機氣體與氧產生劇烈的化學反應而生成CO2和H2O,同時產生熱量,從而使得有機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:未凈化氣體在進入燃燒室以前,先經過熱交換器被預熱后送至燃燒室,在燃燒室內達到所要求的反應溫度,氧化反應在催化反應器中進行,凈化后煙氣經熱交換器釋放出部分熱量,再由煙囪排入大氣。
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,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,催化燃燒技術完全可能解決上述問題,可以使得燃氣燃燒達到低排放的標準,近于零排放,同時可以有效提高爐膛內熱效率 [3] 。
燃燒器工作原理是當需要改變燃燒功率時,通過調節(jié)進入燃燒系統(tǒng)的混合燃氣量來改變整個系統(tǒng)的能量。
目前,國產催化燃燒裝置的工作流程為:
1、廢氣前處理設備
2、氣一氣換熱器
3、預熱室
4、催化反應器
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、變頻調速器、點火器、紫外線傳感器、熱電偶等電控設備以及風機,另外由零壓閥調節(jié)燃氣與空氣的比例。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)、停止狀態(tài)及參數(shù)設定狀態(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定的信號經過比較運算后,通過0~10 V電信號控制變頻器的輸出頻率來調整風機的轉速,保持燃燒器的燃燒溫度,這就是構成以設定溫度為基準的控制系統(tǒng);自動檢測燃燒器溫度信號與設定的溫度比較,輸出各類報警信號或直接停機。顯示器可以顯示燃氣流量、
燃燒溫度和變頻器輸出頻率。設定參數(shù)和工作狀態(tài)等信息;可以通過顯示器在線調整運行溫度參數(shù),修改設定溫度控制風機的運行。該系統(tǒng)還設有多種保護功能,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。