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催化燃燒

發布日期:2018-04-17

在化學反應過程中,利用催化劑降低燃燒溫度,加速有毒有害氣體完全氧化的方法,叫做催化燃燒法。由於催化劑的載體是由多孔材料製作的,具有較大的比表麵積和合適的孔徑,當加熱到300~450℃的有機氣體通過催化層時,氧和有機氣體被吸附在多孔材料表層的催化劑上,增加了氧和有機氣體接觸碰撞的機會,提高了活性,使有機氣體與氧產生劇烈的化學反應而生成CO2和H2O,同時產生熱量,從而使得有機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、催化反應器、熱回收係統和淨化煙氣的排放煙囪等部分組成,如右圖所示。其淨化原理是:未淨化氣體在進入燃燒室以前,先經過熱交換器被預熱後送至燃燒室,在燃燒室內達到所要求的反應溫度,氧化反應在催化反應器中進行,淨化後煙氣經熱交換器釋放出部分熱量,再由煙囪排入大氣。

催化燃燒裝置設計時應考慮以下幾方麵問題:

1、氣流和溫度均勻分布。要使通過催化劑表麵的氣流和溫度分布均勻,並保證火焰不直接接觸催化劑表麵,燃燒室必需具有足夠的長度和空間。催化燃燒裝置應具有良好的保溫效果。爐體一般用鋼結構的外殼內襯耐火材料,或用雙層夾牆結構。

2、便於清洗和更換。催化劑反應器一般應設計成裝卸方便的模屜結構,便於清洗和更換催化劑載體。

3、輔助燃料和助燃。催化燃燒一般采用天然氣作輔助燃料,也可用燃料油、電加熱等作輔助燃料。助燃一般用淨化後的氣體,如果淨化後的氣體不能作為助燃,則應引入空氣助燃。

4、較高的轉化速度。由於催化燃燒為不可逆的放熱反應,所以,無論反應進行到什麽階段,都應在盡可能高的溫度下進行,以獲得較高的轉化速度。但操作溫度往往受某些條件的限製,如催化劑的耐熱溫度、高溫材料的獲得,熱能的供應,以及是否伴有副反應等。因而實際生產中應根據實際情況恰當地選擇。


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