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常州天環(huán)凈化設(shè)備有限公司
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徐州有機(jī)廢氣處理-活性炭吸附脫附催化燃燒設(shè)備-天環(huán)凈化
| 品牌 | 天環(huán)凈化 | 加工定制 | 是 |
|---|---|---|---|
| 啟燃溫度 | 280~300℃ | 處理風(fēng)量 | 500~200000CMH |
| 適用領(lǐng)域 | 涂裝、印刷、機(jī)電、家電、制鞋、塑料及化工廠等 | 型號(hào) | THJH-0044 |
| 材質(zhì) | SUS304、Q235 | 生產(chǎn)地 | 常州 |
| 是否安裝 | 是 | 質(zhì)保時(shí)長 | 一年 |
VOCs(揮發(fā)性有機(jī)化合物)是制藥、印刷、噴漆、制鞋、塑料等行業(yè)排放廢氣中的主要成分，該類有機(jī)物不僅有毒性還伴有惡臭味。在處理VOCs時(shí)常用的方法有吸附法、冷凝法和直接燃燒法，這些方法能耗大、易受VOCs濃度和溫度限制，還會(huì)產(chǎn)生二次污染。近年來，率的催化燃燒技術(shù)已由實(shí)驗(yàn)階段走向工程應(yīng)用。
一、催化燃燒的反應(yīng)原理
催化燃燒是典型的氣-固相催化反應(yīng)，其實(shí)質(zhì)是活性氧參與深度氧化反應(yīng)。在催化燃燒過程中，催化劑的作用是降低反應(yīng)的活化能，同時(shí)使反應(yīng)物分子富集于催化劑表面，以提高反應(yīng)速率。借助催化劑可使有機(jī)廢氣在較低的起燃溫度條件下發(fā)生無焰燃燒，將廢氣分解為的二氧化碳和水，同時(shí)放出大量熱能。
二、VOCs催化燃燒裝置的技術(shù)特點(diǎn)
1、起燃溫度低，節(jié)省能源。VOCs催化燃燒與直接燃燒相比，具有起燃溫度低、能耗低等顯著優(yōu)點(diǎn)，催化燃燒設(shè)備達(dá)到起燃溫度后便無需外界供熱。
2、適用范圍廣。催化燃燒設(shè)備幾乎可以處理所有的烴類廢氣，對于化工、涂料、絕緣材料等行業(yè)排放的低濃度、多成分、無回收價(jià)值的廢氣，采用吸附+催化燃燒法的處理效果更好。
3、VOC催化燃燒裝置凈化效率高，無二次污染。用催化燃燒法處理有機(jī)廢氣的凈化率一般都在95%以上，并且由于燃燒溫度低，能大量減少氮氧化物的生成，不會(huì)造成二次污染。
三、催化燃燒的工藝流程
根據(jù)VOCs催化燃燒裝置的預(yù)熱方式及富集方式，催化燃燒設(shè)備可分為3種。
(1)預(yù)熱式：預(yù)熱式是催化燃燒設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)形式。低濃度的VOCs在起燃溫度低于100℃以下，熱量不能自給的時(shí)候，需要在預(yù)熱室加熱升溫。通常采用煤氣或電加熱將廢氣升溫至催化反應(yīng)所需的起燃溫度，凈化后的VOCs在熱交換器內(nèi)與未處理的廢氣進(jìn)行熱交換，以回收部分熱量。
(2)自身熱平衡式：如果廢氣的溫度過高，通常只需要在催化燃燒設(shè)備中加裝一個(gè)電加熱器供起燃時(shí)使用即可，通過熱交換器回收熱量，正常操作下能夠維持熱平衡，不需補(bǔ)充熱量。
(3)吸附+催化燃燒組合式：當(dāng)VOCs的風(fēng)量大、濃度低時(shí)，采用催化燃燒需消耗大量的燃料，先采用吸附手段將有機(jī)廢氣吸附于吸附劑上，然后進(jìn)行濃縮，再通過熱空氣吹掃，使VOCs脫附成高濃度的廢氣，之后再進(jìn)行催化燃燒。
VOCs催化燃燒工藝主要取決于:
①燃燒過程的放熱量，即廢氣中可燃物的種類和濃度;
②起燃溫度，即有機(jī)組分的性質(zhì)及催化劑活性;
③熱回收率等。當(dāng)回收熱量超過預(yù)熱所需熱量時(shí)，可實(shí)現(xiàn)自身熱平衡，無需外界補(bǔ)充熱源，這是的。
催化燃燒技術(shù)涉及化工、環(huán)境工程、催化反應(yīng)和自動(dòng)檢測控制等領(lǐng)域，在我國目前仍處于發(fā)展階段。該技術(shù)今后的發(fā)展方向主要分為兩個(gè)方面:
①提高催化劑性能，研制抗毒能力強(qiáng)、大空速、比表面積大及低起燃點(diǎn)的非貴金屬催化劑，以降低造價(jià)和使用費(fèi)用;
②催化燃燒裝置向大型化、整體型和節(jié)能型方向發(fā)展。
RCO催化燃燒設(shè)備是治理有機(jī)廢氣的有效方法，其特點(diǎn)是起燃溫度低、無二次污染、余熱可回用、操作方便、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，在國外使用已有幾十年的歷史。在我國，催化燃燒技術(shù)已成功地被應(yīng)用于化工、輕工、儀表等行業(yè)的廢氣治理及凈化，收到了良好的效果。
目前催化燃燒設(shè)備普遍使用鉑、鈀為活性物質(zhì)作的貴金屬催化劑載體，貴金屬催化劑具有活性高、機(jī)械強(qiáng)度大、阻力小、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。國內(nèi)曾使用鉑絲或鉑屑作為催化燃燒的催化劑，但因成本高、資源少，使用受到限制。隨著環(huán)保工作的深入開展，我國的廣大科學(xué)工作者為進(jìn)一步提高催化效果，降低成本，促進(jìn)催化燃燒技術(shù)的推廣，很多科研單位、工廠和高校做了不少研究工作，相繼推出了各種類型的催化劑。
一、催化劑
1、金屬載體催化劑
此類催化劑以耐熱合金為載體，采用電鍍或化學(xué)鍍等方法將活性金屬鉑、鈀及過渡金屬氧化物附著于各種形狀的金屬載體表面。
①稀土鈣欽礦型蜂窩狀載體催化劑
該催化劑活性組分為復(fù)合金屬氧化物，具有較高的催化活性和穩(wěn)定性，同時(shí)具有很大的自由截面和幾何外表面積，單位體積催化劑處理能力比其他催化劑高，是一種新型催化劑。
②蓬體球載體催化劑
將耐熱合金絲制成球狀載體鍍鈀而成，具有制造工藝簡單、價(jià)格低、熱傳導(dǎo)性能好、熔點(diǎn)高、抗氧化性能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
2、非金屬載體催化劑
①陶瓷蜂窩狀載體催化劑
該催化劑采用耐熱陶瓷制成蜂窩狀載體骨架，浸涂過氧化鋁、鈀和鉑，在一定溫度下烘干而成。陶瓷蜂窩狀載體催化劑自由空間大，自身磨損率低，不易產(chǎn)生灰芒、床層阻力小，目前廣泛用于漆包有機(jī)廢氣治理。
②浮石載體系列催化劑
該系列催化劑為杭州大學(xué)利用天然絲光浮石作載體，浸涂少量鉑而制成的催化劑，其活性和穩(wěn)定性都很好，缺點(diǎn)是空速較低，一般多用于噴漆作業(yè)有機(jī)廢氣的治理，目前在漆包工廠有機(jī)廢氣的治理中也逐步得到應(yīng)用。
二、催化機(jī)理及反應(yīng)過程
1、催化機(jī)理
催化燃燒的實(shí)質(zhì)是活性氧參與的劇烈氧化作用。由于催化劑活性組分鈀、鉑及某些過渡金屬氧化物具有在一定溫度下連續(xù)不斷地將空氣氧活化轉(zhuǎn)移的特性，被活化的氧分子與反應(yīng)物接觸時(shí)將自身獲得的能量迅速轉(zhuǎn)移給反應(yīng)物分子而使其活化，加速氧化反應(yīng)的進(jìn)行。
活性組分的不同，那么提供活性氧的方式也不同，鈀、鉑以吸附氧形式轉(zhuǎn)移，氧化物則以晶格氧形式轉(zhuǎn)移，活化自由能不同，則催化活性也不同。
2、反應(yīng)過程
RCO催化燃燒設(shè)備的反應(yīng)原理是典型的氣-固相催化反應(yīng)，反應(yīng)過程是氣相中的反應(yīng)組分首先從氣相主體擴(kuò)散到催化劑的外表面進(jìn)行燃燒，之后催化劑表面再度擴(kuò)散到氣相主體，整個(gè)擴(kuò)散與催化反應(yīng)組成氣-固相的催化反應(yīng)過程，此過程既是一個(gè)傳質(zhì)過程，同時(shí)又是一個(gè)傳熱過程，放出的熱量自催化劑表面?zhèn)髦翚庀嘀黧w隨之排出。因此,反應(yīng)速度不僅決定于催化劑表面活性中心數(shù)及其活化能,而且受擴(kuò)散過程的影響。
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