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催化燃燒是用催化劑使廢氣中可燃物質(zhì)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(xué)轉(zhuǎn)化。由于催化劑加速了氧化分解的歷程,大多數(shù)碳?xì)浠衔镌?00~450℃的溫度時,通過催化劑就可以氧化完。
催化燃燒設(shè)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(shè)備。催化燃燒裝置的工作原理是:借助催化劑使有機(jī)廢氣在較低的起燃溫度下進(jìn)行無焰燃燒,使有機(jī)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(diào)速器、點(diǎn)火器、紫外線傳感器、熱電偶等電控設(shè)備以及風(fēng)機(jī),
另外由零壓閥調(diào)節(jié)燃?xì)馀c空氣的比例。詞條還舉例介紹了HC型系列有機(jī)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(xué)反應(yīng)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(dāng)加熱到300~450℃的有機(jī)氣體通過催化層時,氧和有機(jī)氣體被吸附在多孔材料表層的催化劑上,增加了氧和有機(jī)氣體接觸碰撞的機(jī)會,提高了活性,
使有機(jī)氣體與氧產(chǎn)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)而生成CO2和H2O,同時產(chǎn)生熱量,從而使得有機(jī)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(yīng)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(jìn)入燃燒室以前,先經(jīng)過熱交換器被預(yù)熱后送至燃燒室,在燃燒室內(nèi)達(dá)到所要求的反應(yīng)溫度,氧化反應(yīng)在催化反應(yīng)器中進(jìn)行,凈化后煙氣經(jīng)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(diǎn),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(shù)完全可能解決上述問題,可以使得燃?xì)馊紵_(dá)到低排放的標(biāo)準(zhǔn),近于零排放,同時可以有效提高爐膛內(nèi)熱效率 [3] 。
燃燒器工作原理是當(dāng)需要改變?nèi)紵β蕰r,通過調(diào)節(jié)進(jìn)入燃燒系統(tǒng)的混合燃?xì)饬縼砀淖冋麄系統(tǒng)的能量。
目前,國產(chǎn)催化燃燒裝置的工作流程為:
1、廢氣前處理設(shè)備
2、氣一氣換熱器
3、預(yù)熱室
4、催化反應(yīng)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(diào)速器、點(diǎn)火器、紫外線傳感器、熱電偶等電控設(shè)備以及風(fēng)機(jī),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(diǎn)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(yùn)算后,通過0~10 V電信號控制變頻器的輸出頻率來調(diào)整風(fēng)機(jī)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(bào)警信號或直接停機(jī)。顯示器可以顯示燃?xì)饬髁俊?
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(yùn)行溫度參數(shù),修改設(shè)定溫度控制風(fēng)機(jī)的運(yùn)行。該系統(tǒng)還設(shè)有多種保護(hù)功能,尤其是較強(qiáng)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。