催化燃燒設備的主要結構和設計說明

 

催化燃燒設備在加熱爐爐管結焦中的應用石化行業結焦不僅會降低爐管的傳熱系數，造成局部過熱，縮短爐管的使用壽命，而且會降低裝置的生產能力，嚴重制約裝置的正常運行，因此有必要定期結焦。如果在石化裝置的燃燒過程中加入燃燒助燃劑，通過降低燃燒反應的活化能，可以******提高燃燒反應速度，在較低溫度下可以縮短燃燒時間。這項技術的研究取得了一些突破。

 

催化燃燒設備主要由換熱器、燃燒室、催化反應器、熱回收系統和凈化煙氣的排氣煙囪組成。凈化原理是:未凈化的氣體在進入燃燒室之前，經過換熱器預熱后送入燃燒室，在燃燒室中達到所需的反應溫度。氧化反應在催化反應器中進行，凈化后的煙氣通過換熱器釋放部分熱量，然后通過煙囪排入***氣。

 

催化燃燒設備設計中應考慮的問題:

 

1.易于清洗和更換。催化劑反應器一般應設計成便于裝卸的抽屜式結構，便于清洗和更換催化劑載體。

 

2.輔助燃料和燃燒。催化燃燒一般使用氣體作為輔助燃料，燃油和電加熱也可以作為輔助燃料。一般來說，凈化氣體用于助燃。如果凈化后的氣體不能用作助燃物，應引入空氣作為助燃物。

 

3.氣流和溫度的均勻分布。為了使穿過催化劑表面的氣流和溫度分布均勻，并確保火焰不直接接觸催化劑表面，燃燒室必須具有足夠的長度和空間。催化燃燒設備應具有******的保溫效果。爐體一般采用內襯耐火材料的鋼殼，或雙層夾芯墻結構。

 

4.轉化速度更高。因為催化燃燒是不可逆的放熱反應，無論反應進行到什么階段，都應該在盡可能高的溫度下進行，以獲得更高的轉化率。但操作溫度往往受到一些條件的限制，如催化劑的耐熱溫度、高溫物料的獲取、熱能的供應、是否伴隨副反應等。因此，在實際生產中應根據實際情況進行適當的選擇。

 

催化燃燒設備使用一種凈化方法，該方法使用催化劑在較低溫度下氧化和分解廢氣中的可燃物質。所以催化燃燒也叫催化化學轉化。由于催化劑加速了氧化分解過程，在300~450℃時，***部分烴類可以被催化劑氧化。與熱燃燒方法相比，催化燃燒需要的輔助燃料更少，能耗更低，設備和設施更小。在化學反應過程中，利用催化劑降低燃燒溫度，加速有毒有害氣體氧化的方法稱為催化燃燒法。由于催化劑的載體由多孔材料制成，因此具有較***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，氧氣和有機氣體被吸附在多孔材料表面的催化劑上，增加了氧氣和有機氣體接觸和碰撞的機會，提高了活性，使有機氣體和氧氣發生強烈的化學反應生成CO2和H2O，同時產生熱量，使有機氣體無害。

 

汽油車尾氣催化凈化性能的提高、柴油車尾氣和黑煙顆粒的催化去除、含氯氟烴(CFCs)的催化分解和催化合成、CO2的催化合成和利用、催化傳感器、燃料電池和低層***氣臭氧的催化去除等。因此，我們可以看到，催化技術將在解決目前世界普遍關注的全球環境問題中發揮重要作用，催化研究將從***初的“石化催化獲取有用物質”階段逐步轉向“新能源和環保催化去除不***物質”階段。