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(shí)，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(shí)比直接燃燒法需要更少的停留時(shí)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(zhǎng)的***點(diǎn)，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)制造和驗(yàn)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(yùn)行的運(yùn)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(huì)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(guò)程中VOCs逸出的風(fēng)險(xiǎn)。

 

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(jià)格昂貴。當(dāng)處理含有氮、硫、磷等元素的鹵素時(shí)，它們?nèi)菀籽趸褪Щ畲呋瘎Ｌ幚韱卧瑔卧O(shè)計(jì)風(fēng)量達(dá)到22萬(wàn)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(guò)程中，催化劑的作用是降低活化能，同時(shí)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(wú)焰燃燒，并被氧化分解為C2和H2，同時(shí)可以釋放出***量的熱能，從而實(shí)現(xiàn)去除廢氣中物質(zhì)的方法。

 

(3)廢氣催化燃燒過(guò)程中，廢氣由風(fēng)機(jī)通過(guò)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(guò)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(zhǎng)時(shí)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(huì)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(wú)機(jī)物的破壞，導(dǎo)致催化劑長(zhǎng)期失活。

 

(4)相應(yīng)地，當(dāng)催化劑床層溫度低于起燃溫度時(shí)，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(guò)程中后期會(huì)緩慢下降。

 

(6)停車時(shí)，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(shí)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(shí)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(zhǎng)時(shí)間使用后活性很可能下降時(shí)，可切換放置上下(前、后)層的催化劑，必要時(shí)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(qǐng)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(shí)，以恢復(fù)或部分恢復(fù)催化劑活性。