河北新恒展环保是一家专业的除尘配件生产厂家,生产的除尘布袋、除尘骨架、催化燃烧设备遥遥领先,免费提供样品查看、价格咨询!

催化燃烧设备案例和基本原理

文章副标题:

作者:催化燃烧设备厂家 | 来源:河北新恒展环保 | 发布时间:2020-03-22 21:33 | 浏览量:
导读:催化燃烧设备是现阶段处理VOCs气体最多的设备,它的做大优势是催化剂可以使活性炭再次激活,从而延长活性炭使用时间,使得催化燃烧设备的使用越来越普及,带动了催化燃烧技术的普

催化燃烧设备是现阶段处理VOCs气体最多的设备,它的做大优势是催化剂可以使活性炭再次激活,从而延长活性炭使用时间,使得催化燃烧设备的使用越来越普及,带动了催化燃烧技术的普遍应用。
 1.催化燃烧设备案例
  【案例名称】8万吨/年丙烯酸尾气的催化燃烧装置
  【项目概况】本项目于2006年10月投入并成功运行。
 【催化燃烧设备关键技术和设计创新特色】l
①   贵金属纳米粒子的高分散负载技术;
②   提高催化剂的抗高温、抗水、抗酸蚀等技术;
③  整体式催化剂的可控涂覆技术;
④  高效节能的大风量VOCs催化燃烧装置的设计。
【8万吨/年丙烯酸尾气的催化燃烧装置主要工艺原理】
含有VOCs的丙烯酸尾气,通过热交换器的换热和加热器(仅开车或VOCs含量偏低时启动)的加热,使尾气加热到催化剂的起燃温度(~250℃)后进入催化反应器,在催化剂的催化氧化作用下,VOCs被氧化成H2O和CO2,并释放出大量热量,催化氧化反应后的高温尾气经过废热锅炉和热交换器余热利用后通过烟囱排空,使尾气排放达到我国相关的大气污染物排放标准。
  【主要技术指标】
  含有VOCs的丙烯酸尾气,经过催化燃烧装置后的尾气排放符合《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)和《危险废物焚烧污染物控制标准》(GB18484-2001)。
  【投资及运行效益分析】
  【投资费用】
  本工程总投资约为1000万元。
  【运行费用】
  根据2011年1月-2012年12月的实际运行情况,每年运行费用约为700万元/年,废热锅炉产生的蒸汽每年新增经济效益约为1300万元。
  该项目的实际净经济效益约为600万元/年。
  【用户意见】
  本项目投运至今,各项技术指标优良,无任何环保事故,VOCs净化效率达到设计要求,各项能耗指标达到或优于设计要求,该催化燃烧装置为我公司带来了显著的社会效益和经济效益,是值得推广应用的示范工程。

催化燃烧
催化燃烧设备
2. 催化燃烧基本原理介绍
  催化燃烧的本质就是燃烧,从化学角度来说燃烧反应就是氧化反应,燃烧反应发生的化学反应与氧化反应是一样,VOCs经过燃烧(或催化燃烧)生成二氧化碳和水,燃烧过程放出的热量和氧化反应是一样的。基本反应如下:
  VOCs + O2 == CO2+ H2O + Q
  催化剂的定义:
  催化剂是一种加快化学反应速率,本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质。催化剂不改变化学反应的热力学,只改变化学反应的动力学,其本质就是降低化学反应的活化能,加快化学反应的发生。在VOCs氧化反应中就是降低反应温度。这也是热力燃烧(TO、RTO)需要800℃甚至高的温度,而催化燃烧通常只要350℃左右的科学道理。
 3. 关于催化剂催化燃烧
  催化剂性能通俗的说就是降低反应温度的幅度,在实际工业使用中,催化剂性能体现在使用温度,使用寿命、和抗中毒性能。由于这些问题在早期的文章中已有介绍,这里就不展开了。
  但是,这里需要说明的是,催化剂是高科技产品,开发一个催化剂需要大量的科研投入的。比如一个实验室性能非常好的催化剂,很有可能无法产业化。讲一个非常简单的例子,搞催化的都知道,上世纪八十年代日本的Haruta教授发现的负载金催化剂对一氧化碳(CO)氧化活性,实验室可以在冰点(0 oC)将CO氧化成二氧化碳(CO2)。然而,早些年,燃气热水器市场中有一款消除CO的燃气热水器,烟道气排出口处装了一块催化剂模块,烟道气温度大约在120℃左右,“测试初期一氧化碳浓度为0,持续了大概10分钟浓度到达6ppm,浓度达到顶点的时候达到26ppm。”说明催化剂的活性下降很快。这就是实验室催化剂和现实应用中的差距。
  有人说VOCs反应就是燃烧反应,只要用上催化剂就可以了,事实上由于VOCs的化学成分不一样,要求催化剂性能会有天壤之别。比如丙烷催化燃烧,普通的贵金属催化剂在实验室条件下400 oC很难催化,而丙烯200℃就能完全消除了。当然,催化燃烧也不是万n的,在实际应用中需针对适合催化燃烧场合。
  5. 催化燃烧设备介绍
  催化燃烧设备的性能是发挥催化剂性能的关键,催化燃烧设备看起来简单,但是里面也涉及很多科学问题,比如气流分布、温度分布、热量回用。为重要的是如何与业主的工况相匹配。
  催化燃烧设备工艺流程,催化燃烧风量4500m3/h,催化剂装量300L,分别为贵金属催化剂150L,稀土过渡金属催化剂150L。不但催化燃烧设备做到无能耗运行(除了风机),而且把热交换器出口的200oC高温气体利用起来,回送到到印刷机,做到印刷机也不需要供热。这个设备相当于一台加热炉,把VOCs废气处理的同时产生热量,大大降低了业主的能量消耗。
  行业内有人说,VOCs反应就是燃烧反应,只要用上催化剂就可以了,事实上由于VOCs气体的化学成分不一样,对于催化剂性能的要求会有很大差距。比如丙烷催化燃烧,普通的贵金属催化剂在实验室条件下400℃很难有效催化,而丙烯200℃就能完全消除了。当然,催化燃烧也不是万能的,在实际应用催化剂只起到激活活性炭再吸附的作用,从而延长活性炭使用时间,这也是催化燃烧设备广为流行的巨大优势。

下一篇:没有了

新闻推荐

关注官方微信

河北新恒展环保科技有限公司 版权所有 | 网站备案/许可证号:冀ICP备16007428号-5