RCO蓄熱催化燃燒設(shè)備中催化劑的使用方法

 

催化燃燒是在氣流中加熱物料時，在催化床的作用下，加速化學(xué)反應(yīng)(或破壞速率)的方法。催化劑的存在使得材料在受熱破壞時比直接燃燒法需要更少的停留時間和更低的溫度。電熱元件:電熱元件是紅外線電熱管，利用電熱的輻射原理。電熱管由內(nèi)襯高溫氧化鎂的φ16高溫細(xì)管和電熱絲組成，具有速度合理、散熱快、使用壽命長的***點，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)制造和驗收。吸收技術(shù)是用非揮發(fā)性溶劑吸收廢氣，并將揮發(fā)性有機(jī)化合物溶解在溶劑中。該技術(shù)可以在廢氣流量***、濃度高的情況下使用，但吸收劑循環(huán)運行的運行成本高，限制了該技術(shù)的發(fā)展。吸附技術(shù)是利用活性炭、分子篩等多L吸附材料將廢氣中的VOCs吸附在吸附劑表面，從而達(dá)到分離的目的。吸附技術(shù)雖然應(yīng)用廣泛，但只適用于低濃度的VOCs。高濃度的VOCs會導(dǎo)致吸附劑的頻繁回收，不僅增加了廢氣處理的成本，還存在回收過程中VOCs逸出的風(fēng)險。

 

催化劑在RCO蓄熱催化燃燒設(shè)備系統(tǒng)中起著重要作用。廢氣凈化催化劑主要是金屬和金屬鹽，金屬包括貴金屬和非貴金屬。目前使用的金屬催化劑主要是Pt和Pd，技術(shù)成熟，催化活性高，但價格昂貴。當(dāng)處理含有氮、硫、磷等元素的鹵素時，它們?nèi)菀籽趸褪Щ畲呋瘎Ｌ幚韱卧瑔卧O(shè)計風(fēng)量達(dá)到22萬m3/ h，進(jìn)一步減少揮發(fā)性物質(zhì)的排放。

 

一、分析了蓄熱式催化燃燒設(shè)備的催化燃燒原理

 

(1)催化燃燒是典型的氣固催化反應(yīng)，其本質(zhì)是活性氧氧化。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，使反應(yīng)物分子在表面富集，提高反應(yīng)速率，加快反應(yīng)速度。

 

(2)在催化劑的幫助下，廢氣可以在較低的起燃溫度下進(jìn)行無焰燃燒，并被氧化分解為C2和H2，同時可以釋放出***量的熱能，從而實現(xiàn)去除廢氣中物質(zhì)的方法。

 

(3)廢氣催化燃燒過程中，廢氣由風(fēng)機(jī)通過管道送到換熱器，加熱到催化燃燒所需的起燃溫度，然后通過催化劑床層燃燒。由于催化劑的存在，催化燃燒的起燃溫度約為250-300℃，比直接燃燒法的燃燒溫度低650-8σ0℃。

 

二、催化劑在RCO蓄熱催化燃燒設(shè)備中的使用:

 

(1)催化劑較***的應(yīng)用范圍是200-250℃，以免催化劑長時間保持在800℃以上的高溫下。

 

(2)盡可能避免引入灰塵，這樣可以防止催化劑通道堵塞。

 

(3)催化劑會受到一些化學(xué)物質(zhì)的毒害，如硫、鉛、汞、砷、鉻、鈦、磷、鹵素，或無機(jī)物的破壞，導(dǎo)致催化劑長期失活。

 

(4)相應(yīng)地，當(dāng)催化劑床層溫度低于起燃溫度時，禁止引入廢氣，否則，容易造成催化劑中毒失效和反應(yīng)器“悶堵”現(xiàn)象。

 

(5)催化劑的活性在使用過程中后期會緩慢下降。

 

(6)停車時，必須切斷廢氣源。切斷催化床加熱電源且溫度低于所需預(yù)熱溫度后，禁止繼續(xù)通入廢氣。切斷廢氣源后，需繼續(xù)加熱催化劑床前的新鮮空氣，并通風(fēng)半小時以上。只有滿足要求后，才能停止所有操作，以避免淬火。

 

(7)每次使用催化劑前，需在高于可燃物質(zhì)著火溫度的溫度下(一般在300-350℃)用新鮮空氣循環(huán)半小時以上，使催化床充分預(yù)熱。

 

(8)根據(jù)具體的設(shè)備用途，當(dāng)催化劑長時間使用后活性很可能下降時，可切換放置上下(前、后)層的催化劑，必要時可適當(dāng)提高催化劑床和廢氣的預(yù)熱溫度。

 

(9)如果因催化劑床層溫度低或廢氣中可燃濃度高，或突然斷電而導(dǎo)致催化劑活性下降，請將催化劑床層前的預(yù)熱溫度提高至350℃，并通入新鮮空氣1-2小時，以恢復(fù)或部分恢復(fù)催化劑活性。