为了使气流和温度均匀分布在催化剂表面,并确保火焰不会直接接触催化剂表面,燃烧室需要有足够的长度和空间。沸石转轮催化燃烧设备应具有良好的隔热效果。炉体一般采用钢结构,炉壳内衬耐火材料或双层夹芯结构。由于沸石转轮的催化燃烧是一种不可逆放热反应,无论反应进行到什么阶段,都应尽可能在温度下进行,已获得更好的转化率。然而,操作温度通常受到一些条件的限制,例如催化剂的温度、高温材料的获取、热能的供应以及是否存在副反应。因此,在实际生产中应根据实际情况进行适当的选择。
催化燃烧设备的工艺流程设计包括三个阶段,分别为预处理、吸附操作、脱附与催化燃烧。
1、预处理
对于有机废气,人们应首先开展水喷淋,去除废气内部的杂尘、可溶性有机物。喷淋后,气体内部具有大量水分和少量粉尘,为避免水分与粉尘影响活性炭吸附床的有效运行,人们需要在处理时利用高的效率的过滤器进行过滤。
2、吸附操作
经过预处理的有机废气,在风机的作用下引入吸附床,将其均匀地分布在活性炭表面。依据分子间的范德华力,活性炭会将有机废气吸附在表面。二者之间不会发生较大的化学反应,而有机废气却达到较高的净化效果。经过净化后的洁净废气可以达到环保的部门规定的污染物排放标准。此外在风机的作用下,可以达到离地15m高空排放的标准。每套废气净化处理系统含多个级别的吸附床,两套用来吸附,一套用来脱附,设备之间可以实现轮流操作。
3、脱附与催化燃烧
在活性炭吸附到饱和程度后,切换到脱附床。脱附需要外加热量,加热装置安装在催化氧化床的内部,开启后同时预热催化剂。催化氧化床达到设定的温度后,将热空气引入脱附床内部,有机废气在加热的作用下从活性炭表面全部解析出来。
催化燃烧实际上是一种催化氧化,即在催化剂的作用下,废气中的可燃组分氧化为CO2和H2O。由于大部分的物燃烧,因此催化燃烧法已成为净化含有碳氢化合物气体的手段之一。由于大量化合物具有不同程度的异味,催化燃烧也是恶臭气体的手段。
催化燃烧法已成功地应用于金属印刷、绝缘材料、漆包线、焦化、油漆、化工等工业中,尤其是在漆包线、绝缘材料、印刷等生产过程中。由于废气温度和物浓度较高,有利于燃烧反应和热回收,具有良好的经济效益,因此了广泛的应用。
与其他类型的燃烧法、催化燃烧法具有以下特点:催化燃烧火焰燃烧, ;燃烧温度要求低(大部分烃和有限公司可以在300 ~ 450℃之间完整的反应),因此,少消费的辅助燃料;浓度可燃成分和热值的限制 小,延长催化剂的使用寿命,不允许废气含有粉尘颗粒和液滴。
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