工业废气处理设备催化燃烧活性炭吸附脱附原理及应用

工业废气处理设备催化燃烧活性炭吸附脱附原理及应用

催化燃烧：可燃物在催化剂作用下燃烧  与直接燃烧相比，催化燃烧温度较低，燃烧比较完全。催化燃烧所用的催化剂为具有大比表面的贵金属和金属氧化物多组分物质。例如家用负载Pd或稀土化合物的催化燃气灶，可减少尾气中CO含量，提高热效率。负载0.2%pt的氧化铝催化剂，在500℃下，可将大多数有机化合物燃烧，脱臭净化到化学位移σ=1以下。催化燃烧为无焰燃烧，因此适用于安全性要求高的场合，如以H2和O2为原料的燃料电池、用汽油或酒精为原料的怀炉(催化剂为浸Pt石棉)等。如消除化工厂NOx的烟雾，可加燃料到烟雾中，通过负载型铂和钯催化剂，催化燃烧使NOx转化为N2气。 采用适当的催化剂，使用有害气体中的可燃物质在较低的温度下分解、氧化的燃烧方法。

工作原理：该系统工作过程主要划分为三种状态参数设定、燃烧运行和燃烧停止。1．参数设定状态此状态为燃烧工作之前做好数据的准备。可根据需要分别设定点火温度和变频器起动时的频率，控制风机的风量。点火温度是为了保证点火过程的可靠性。起动频率保证催化燃烧器在刚点燃时的有焰燃烧，这时的燃烧比不易太低，风量不能过大。2．燃烧运行状态(1)燃烧起动过程当控制系统在待命的状态下，接到输入的起动命令，将进入燃烧运行状态，首先是控制系统进行自检，之后进行前吹扫，变频器输出信号控制风机的旋转，空气风量由低速渐变为高速再逐渐变为低速，新鲜空气风吹过燃烧炉盘，以保证炉内没有残留燃气的存在，保证点火过程的安全可靠。具体操作是变频器先起动，PLc模拟输出信号使变频器频率从起动设定频率开始上升，达到一定频率后保持一定时间后再下降，完成起动前的吹扫。之后，发出点火信号，高压点火器工作，同时打开点火管道的阀门，小火点燃。通过紫外线传感器的检测到期小火点燃后，打开主燃气阀门。这时催化燃烧炉盘进行有焰燃烧，直到检测温度信号达到设定的点火关闭温度，点火阀门关闭，完成点火过程，进入到燃烧调节阶段。(2)燃空比的调定有文献表明，催化燃烧时的“燃气/空气比值”范围一般在4%～11%之间；在一定的燃烧条件之下，燃/空比为6%时，天然气就能实现较好的催化燃烧效果，燃烧系统就可以得到*大的热效率，同时又能取得较好的排放效果。

本系统的燃气一空气比的调节是通过零压阀实现的。当改变风机的空气风量时，燃/空比也能随之被改变，以达到催化燃烧器燃烧工作的要求。在起动时只要调节输出变频器的频率就能达到点火时要求的从有焰燃烧到催化燃烧的燃/空比的变化。(3)燃烧温度调节燃烧器温度调节可以通过文本显示器的键盘输入，改变变频器的输出频率，调节适当的风量。当风量增大，燃烧温度超过设定值，则PLc控制变频器降低输出频率，减少出风量来稳定燃烧器的温度。若变频器输出频率低于设定值(风机出风量频率，设为5 Hz)，而出风量仍高于设定值时，PLc开始计时，若在一定时间内，降低到设定值，PLc放弃计时，继续变频调速运行；若在一定时间内温度仍高于设定，PLc将继续调节，直至达到设定值。由PLc经PID运算后控制变频器的频率输出；如温度不够，则频率上升，延时保持一定时间。反之亦然。3．燃烧停止状态燃烧器的停止是在接受到文本显示器发来的停止命令，首先将主燃气阀关断，然后，系统进行后吹扫，进行驱散残余燃气，并对燃烧盘进行强制风冷降温。经过一段时间之后，关闭风机，变频器停止工作，完成燃烧器停机过程。

原理说明：将有机废气直接引入催化燃烧装置，在开始阶段需通过电加热器将其温度升高至反应需要的温度，废气在催化催化剂作用发生氧化放热反应生成无害的H2O和CO2，分解后释放出的热量通过热交换器加热进入催化床的有机废气，当有机废气的浓度达到一定的浓度时，放热和热交换所需要热量达到平衡，无需电加热，通过自身平衡处理掉高浓度有机废气。上述过程可通过PLC系统控制柜全自动操作   。

催化分解法已成为净化高浓度有机废气的有效手段，特别适宜治理喷涂、油墨印刷等在烘干过程中排出的高浓度有机废气。因烘干废气温度和有机物浓度都较高，对分解反应及热量回收有利，减少设备运行及投资费用。