催化燃燒設備主要設計原則分析

 

催化燃燒是一種利用催化劑在低溫下氧化分解廢氣中可燃物質的凈化方法。所以催化燃燒也叫催化化學轉化。由于催化劑加速了氧化分解過程，在300~450℃時，***部分烴類可以被催化劑氧化。

 

與熱燃燒方法相比，催化燃燒需要的輔助燃料更少，能耗更低，設備和設施更小。

 

在化學反應過程中，利用催化劑降低燃燒溫度、加速氣體氧化的方法稱為催化燃燒法。由于催化劑的載體是由多孔材料制成的，多孔材料具有較***的比表面積和合適的孔徑，當加熱到300~450℃的氣體通過催化層時，氧氣和氣體被吸附在多孔材料表層的催化劑上，增加了氧氣和氣體接觸和碰撞的機會，提高了活性，使氣體和氧氣劇烈反應生成CO2和H2O，同時產生熱量，從而使氣體變成氣體。

 

催化燃燒裝置主要由換熱器、燃燒室、催化反應器、熱回收系統(tǒng)和凈化煙氣的排氣煙囪組成，如圖所示。凈化原理是:未凈化的氣體在進入燃燒室之前，經(jīng)過換熱器預熱后送入燃燒室，在燃燒室中達到所需的反應溫度。氧化反應在催化反應器中進行，凈化后的煙氣通過換熱器釋放部分熱量，然后通過煙囪排入***氣。

 

催化燃燒設備的設計應考慮以下幾個方面:

 

1.氣流和溫度的均勻分布。為了使穿過催化劑表面的氣流和溫度分布均勻，并且火焰不直接接觸催化劑表面，燃燒室具有足夠的長度和空間。催化燃燒裝置應具有******的保溫效果。爐體一般采用內襯耐火材料的鋼殼，或雙層夾芯墻結構。

 

2.容易清洗和更換。催化劑反應器一般應設計成便于裝卸的抽屜式結構，便于清洗和更換催化劑載體。

 

3.輔助燃料和燃燒。催化燃燒一般使用氣體作為輔助燃料，燃油和電加熱也可以作為輔助燃料。一般來說，凈化氣體用于助燃。如果凈化后的氣體不能用作助燃物，應引入空氣作為助燃物。

 

4.轉化速度更高。因為催化燃燒是不可逆的放熱反應，無論反應進行到什么階段，都應該在盡可能高的溫度下進行，以獲得更高的轉化率。但操作溫度往往受到一些條件的限制，如催化劑的耐熱溫度、高溫物料的獲取、熱能的供應、是否伴隨副反應等。因此，在實際生產中應根據(jù)實際情況進行適當?shù)倪x擇。