RCO蓄熱式催化燃燒設備所發(fā)生的氣-固相催化反應的實質是活性氧參與的氧化作用。在催化燃燒過程中,催化劑的作用是降低活化能,同時催化劑表面具有吸附作用,使得反應物富集于表面。借助催化劑的作用使得廢氣在較低的起燃溫度條件下,發(fā)生無焰燃燒,并氧化分解為CO2和H2O,同時放出大量的熱能,從而達到廢氣處理設備處理物質的目的。
RCO蓄熱式催化燃燒設備工作時在物廢氣的催化中,所要處理的物廢氣在高溫下與空氣混合易引起,問題重要。因而,一方面需要控制物與空氣的混合比,使之在下限;另一方面,催化應設監(jiān)測裝置和有措施。自動控制系統(tǒng)的信號檢測器設置于出氣口處,對出氣口的廢氣濃度進行自動檢測,并將濃度數據傳輸給PLC控制器,PLC控制器根據傳輸數據發(fā)出控制指令,控制進氣口上的進氣閥門和催化燃燒進氣閥門的自動開啟、閉合。通過對活性炭吸附層的實時脫附實現(xiàn)活性炭吸附層的連續(xù)凈化。為生產的連續(xù)運行,設有兩套吸附脫附裝置交替使用。
下面,簡單說明一下RCO蓄熱式催化燃燒設備的結構組成情況:
一、預熱裝置:預熱裝置加熱后的熱氣可采用換熱器和床層內布管的。預熱器的熱源可采用煙道氣或電加熱,目前采用電加熱多。當催化反應開始后,可盡量以回收的反應熱來預熱廢氣。在反應熱大的,還應設置廢熱回收裝置,以節(jié)約能源。預熱裝置包括廢氣預熱裝置和催化劑器預熱裝置。因為催化劑都有一個催化活性溫度,對催化來說稱催化劑起燃溫度,需要使廢氣和床層的溫度達到起燃溫度才能進行催化,因此,催化燃燒設備需要設置預熱裝置。但對于的廢氣本身溫度就較不錯的,如漆包線、絕緣材料、烤漆等烘干排氣,溫度可達300℃以上,則不必設置預熱裝置。
二、催化裝置:一般采用固定床催化反應器。反應器的設計按規(guī)范進行,應便于操作,方便,便于裝卸催化劑。
三、廢氣預處理:為了避免催化劑床層的堵塞和催化劑中毒,廢氣在床層之前需要進行預處理,以除去廢氣中的粉塵、液滴及催化劑的毒物。
RCO催化燃燒設備,是指蓄熱式催化燃燒法,起先是催化劑對VOC分子的吸附,提升了反應物的濃度,二步是催化氧化階段降低反應的活化能,提升了反應速率。借助催化劑可使廢氣在較低的起燃溫度下,發(fā)生無氧燃燒,分解成CO2和H2O放出大量的熱,與直接燃燒相比,具有起燃溫度低,能耗小的特點,某些情況下達到起燃溫度后無需外界供熱,反應溫度在250-400℃。催化燃燒是在催化劑的作用下,使廢氣中的碳氫化合物在溫度較低的條件下實現(xiàn)對物的全部氧化,氧化成水和二氧化碳,達到治理的目的。因此,能耗小,操作簡單,穩(wěn)定,凈化速率還不錯,在廢氣特別是回收價值不大的廢氣凈化方面,如化工、印刷、噴漆、絕緣材料、漆包線、涂料生產等行業(yè)應用較廣。
蓄熱式催化燃燒設備催化作用的機理是一個很復雜的問題,這里僅做簡介。在一個化學反應過程中,催化劑的加入并不能改變原有的化學平衡,所改變的僅是化學反應的速度,而在反應前后,催化劑本身的性質并不發(fā)生變化。那么,催化劑是怎樣加速了反應速度呢,既然反應前后催化劑不發(fā)生變化,那么催化劑到底參加了反應沒有?實際上,催化劑本身參加了反應,正是由于它的參加,使反應改變了原有的途徑,使反應的活化能降低,從而加速了反應速度。
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