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催化燃烧设备的净化原理与不安全因素

发布时间:2019-01-20  发布者:标艺环保

催化燃烧设备主要由热交换器、燃烧室、催化反应器、热回收系统和净化烟气的排放烟囱等部分组成,其净化原理是:未净化气体在进入燃烧室以前,先经过热交换器被预热后送至燃烧室,在燃烧室内达到所要求的反应温度,氧化反应在催化反应器中进行,净化后烟气经热交换器释放出部分热量,再由烟囱排入大气。由于催化燃烧为不可逆的放热反应,所以,无论反应进行到什么阶段,都应在尽可能高的温度下进行,以获得较高的转化速度。但操作温度往往受某些条件的限制,如催化剂的耐热温度、高温材料的获得热能的供应,以及是否伴有副反应等。因而实际生产中应根据实际情况适当的选择。

将有机废气直接引入催化燃烧装置,在开始阶段需通过电加热器将其温度升高至反应需要的温度,废气在催化催化剂作用发生氧化放热反应生成无害的H2O和CO2,分解后释放出的热量通过热交换器加热进入催化床的有机废气,当有机废气的浓度达到一定的浓度时,放热和热交换所需要热量达到平衡,无需电加热,通过自身平衡处理掉高浓度有机废气。上述过程可通过PLC系统控制柜全自动操作。催化分解法已成为净化高浓度有机废气的有效手段,特别适宜治理喷涂、油墨印刷等在烘干过程中排出的高浓度有机废气。因烘干废气温度和有机物浓度都较高,对分解反应及热量回收有利,减少设备运行及投资费用。

催化燃烧设备的生产目的是为了环保,是工业方面的废气污染的处理。在工业生产中,有大量的含苯类、醇类、酮类等有机废气散发。危害工人的健康并污染环境。催化燃烧设备作为一种治理有机废气污染的手段,在我国取得了相当大的成效。但是,在催化燃烧装置的设计、加工、应用过程中,还存在一些潜在的不安全因素、事故隐患,严重时装置将发生火灾和爆炸。为此,国家应统一制定关于催化燃烧治理有机废气的浓度控制标准或设计规范。除上述因素外,从技术角度考虑,以下几点不安全因素也值得注意:

一、有机气体的爆炸下限与温度有关。通常,温度愈高,反应速度愈快,爆炸极限范围愈大。当进入催化燃烧装置的有机废气浓度过大时,催化燃烧装置的温度将会升高,加之自前国产催化燃烧装置均未设置废气浓度检测和控制设备,而温度升高后的有机废气的爆炸下限值将比手册给出的值要小,再加上装置中有机废气成分混合的不均匀性,在局部区域可能超过高温条件下废气的真实爆炸下限,则有爆炸的危险。

二、一般来讲,大多数有机废气中的有机成份在同样爆炸下限浓度下,所含的燃烧热值可视为相同值,每1%的爆炸下限值约含热值1868千焦/牛·米勺如果完全燃烧,即热值全部用于使废气本身升温,则1%的爆炸下限值的废气燃烧可使废气升温15。3℃;当废气浓度达到25%的爆炸下限值时,可使废气本身温度升高。

在使用催化燃烧设备时要注意安全问题。按照规定进行操作,以免发生意外。

催化燃烧设备针对挥发性有机废气治理技术的发展问题,首先介绍了挥发性有机废气治理技术,主要包括利用燃烧法处理挥发性有机废气,如利用直接燃烧法、催化燃烧法处理挥发性有机废气、生物法处理挥发性有机废气和吸附法处理挥发性有机废气,探讨了挥发性有机废气治理技术进展以及应用。

主要探讨了微波催化氧化技术、活性炭纤维治理技术和生物治理技术,并介绍了在挥发性有机废气治理中的应用、纳米材料净化技术的应用和膜基吸收净化技术在挥发性有机废气治理的应用。

挥发性有机废气(以下简称VOCs)是一种有害气体,它的沸点接近水的沸点,有的VOCs沸点是在较高的温度下,此时这些有机废气的饱和蒸汽压都会高于133.3Pa,在这样的条件下,它们就可能成为挥发有机化合物,这种有机挥发化合物会污染空气,影响人类的健康。

这些催化燃烧设备挥发性的有机化合物主要成分包括:硫烃、含氧烃、氮烃、卤代烃、烃类等多环芳香烃,由于它们的性质相似,它们很容易混合在一起,就会污染环境,这些VOCs同时能够威胁人类的身体健康,在人们的呼吸中,进入人体,对人的器官造成伤害。因此,在科技时代,必须对挥发性有机废气进行治理,使有机废气控制在一定的浓度。

在高科技时代,许多高科技产品的表面,都会利用涂漆、塑料、化工以及其它化工原料,都会使用许多有机物来进行处理,在利用这些有机物时,就会使它们形成许多挥发性的有机废气,它们不仅对工人带来身体的伤害。

而且,如果这些气体不经过处理就随意的排放到空气中,就会污染环境,对人类的健康带来严重的危害。我们的催化燃烧设备就很容易解决了这个挥发性的问题。


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