催化燃烧设备装置系统组成及控制方法

  主要由催化燃烧床(由电加热室、催化室和热交换器组成)、阻火器、温度探测器和相应的电动阀门、绝热管道组成。基本功能是使用催化燃烧床中电加热器来加热生产线产生的废气，使其中的有机废气在催化剂的效果下于280-300℃左右转化为CO2和H2O并释放出很多热量。热量经过热交换器对热量再使用。

  主要由PLC电控柜、温度显现外表、电动阀门执行器及面板模拟流程图等组成，功能是：

  操控作业过程中管道中有关阀门的开关。按工艺条件的要求，操控电加热器发动和停止，操控和指示催化床加热温度、反应温度、气流进口温度和气流出口温度。设备正常运行过程中不正常的情况的报警和主动停机。与总操控体系互给信号，实现互动衔接。

  1、预热式：预热式是催化燃烧的最基本流程形式。有机废气温度在100℃以下，浓度也较低，热量不能自给，因此在进入反应器前需要在预热室加热升温，燃烧净化后气体在热交换器内与未处理废气进行热交换，以回收部分热量。该工艺一般会用煤气或电加热升温至催化反应所需的起燃温度。

  2、自身热平衡式：当有机废气排出时温度较高（在300℃左右），高于起燃温度，且有机物含量较高，热交换器回收部分净化气体所产生的热量，在正常操作下能够维持热平衡，无需补充热量，通常只需要在催化燃烧反应器中设置电加热器供起燃时使用。

  3、吸附-催化燃烧：当有机废气的流量大、浓度低、温度低，采用催化燃烧需耗大量燃料时，可先采用吸附手段将有机废气吸附于吸附剂上进行浓缩，然后通过热空气吹扫，使有机废气脱附出来成为浓缩了的高浓度有机废气（可浓缩10倍以上），再进行催化燃烧。此时，不需要补充热源，就可维持正常运行。

  4、对于有机废气催化燃烧工艺的选择主要根据：燃烧过程的放热量，即废气中可燃物的种类和浓度；起燃温度，即有机组分的性质及催化剂活性；热回收率等。当回收热量超过预热所需热量时，可实现自身热平衡运转，无需外界补充热源，这是最经济的。

  催化燃烧设备有PLC控制器、文本显示器、变频调速器、点火器、紫外线传感器、热电偶等电控设备和风机，另外由零压阀调节燃气与空气的比例。催化燃烧电气控制管理系统工作进程分为三个状况：燃烧器工作状况、终止状况及参数设定状况。

  进入催化燃烧设备的气体首要经过预处理，除去粉尘、液滴及有害组分，避免催化床层的堵塞和催化剂的中毒。进行催化床层的气体温度需求到达所用催化剂的起燃温度，催化反应才能进行。因而对低于起燃温度的进气，需求来做预热使其到达起燃温度。特别是开车时，对冷时气需求进行预热，因而催化燃烧法比较适于连续排气的净化，经开车时对进气预热后，就可以使用燃烧尾气的热量预热进口气体。若废气为间歇排放，每次开车均需对进口冷气进行预热，预热器的频繁启动，使能耗大大添加。气体的预热方式能够选用电热线也能够选用烟道气加热，目前使用较多的为电加热。

  进行催化燃烧设备为催化燃烧炉，首要应包括预热与燃烧部分。在预热部分，除设置加热设备外，还应坚持长度的预热区，以使气体温度分布均匀并在使用燃料燃烧加热进口废气时，确保火焰不与催化剂触摸。为避免热量损失，对预热段应予以良好保温。催化燃烧设备的技能在各种环保设备中是具有燃点较低并且还有能耗较低等使用特点，这种设备能够大大添加低浓度有机废气的处理功率，在催化反应、化工范畴、自动检验测试和环境工程控制等范畴具备极其重大使用。

  2、催化燃烧设备系统安装停电保护、过载保护、线路故障保护和误操作等安全保护设施，所有电气设备均可靠接地，保证系统在特殊状态下的安全性（在相对湿度80%，电气回路绝缘电阻不小于24兆欧，电气连线外有金属软管保护）。

  3、系统设有保护接地控制管理系统的接地分为两部分：保护地（交流地）和屏蔽地（直流地）。控制管理系统接地的目的是为了当进入控制管理系统的信号、供电电源或设备本身出现一些明显的异常问题时，有效地接地系统可承受过载电流，并迅速将其导入大地，为系统提供屏蔽层，消除电子噪声干扰，为整个控制管理系统提供公共信号参考点。有效地接地系统的保护有两方面：人员保护和设备保护。当接地系统发生问题时，可造成人员的触电伤害，设备着火损失。

  4、催化燃烧设备采用负压设计，为了不使产生的气溢出设备而直接排出大气。废气在设备内经过复杂的物理化学反应，使废气中的有机物质彻底分解销毁。设备外壁温度不超过环境和温度40℃。

  5、在催化燃烧室上部设有防爆口，以防止设备内烟气爆燃对炉体的损坏。催化燃烧室设有热电偶及时反应催化燃烧室内温度。

  催化燃烧设备工作原理，首先有机废气经干式过滤器去除部分粉尘颗粒物，然后将符合吸附条件的有机废气送入活性炭吸附箱进行吸附净化，净化后的洁净气体由主排风机排入大气中。吸附装置配有备用吸附箱1套，当活性炭吸附饱和后经过控制阀门切换至催化燃烧脱附状态，脱附再生系统采用在线脱附再生，也可采用离线脱附再生，即吸附过程为连续式处理工艺，在备用吸附装置投入到正常的使用中同时，饱和吸附箱则进行脱附工作，脱附后活性炭箱预备至下次循环使用。

  当有机废气的流量大、浓度低、温度低，采用催化燃烧需耗大量燃料时，可先采用吸附手段将有机废气吸附于吸附剂上进行浓缩，然后通过热空气吹扫，使有机废气脱附出来成为浓缩了的高浓度有机废气（可浓缩10倍以上），再进行催化燃烧。此时，不需要补充热源，就可维持正常运行。

  对于有机废气催化燃烧工艺的选择主要根据：燃烧过程的放热量，即废气中可燃物的种类和浓度；起燃温度，即有机组分的性质及催化剂活性；热回收率等。当回收热量超过预热所需热量时，可实现自身热平衡运转，无需外界补充热源。

  在空速较高，温度较低的条件下，有机废气的燃烧反应转化率接近100%，表明该催化剂的活性较高[9]。催化剂的活性分诱导活化、稳定、衰老失活3个阶段，有一定的使用限期，工业上使用催化剂的寿命一般在2年以上。使用期的长短与最佳活性结构的稳定性有关，而稳定性取决于耐热、抗毒的能力。对催化燃烧所用催化剂则要求具有较高的耐热和抗毒的性能。有机废气的催化燃烧正常情况下不会在很严格的操作条件下进行，这是由于废气的浓度、流量、成分等往往不稳定，因此要求催化剂具有较宽的操作条件适应性。催化燃烧工艺的操作空速较大，气流对催化剂的冲击力较强，同时由于床层温度会升降，造成热胀冷缩，易使催化剂载体破裂，因而催化剂要具有较大的机械强度和良好的抗热胀冷缩性能。voc催化燃烧废弃净化处理设备

  有机废气是石油化学工业、轻工、塑料、印刷、涂料等行业排放的常见污染物，有机废气中常含有烃类化合物（芳烃、烷烃、烯烃）、含氧有机物（醇、酮、有机酸等）、含氮、硫、卤素及含磷有机物等。如对这些废气不加处理，直接排入大气将会对环境能够造成严重污染，危害人体健康。传统的有机废气净化方法有吸附法、冷凝法和直接燃烧法等，这一些方法常有易产生二次污染、能耗大、易受有机废气浓度和温度限制等缺点。而新兴的催化燃烧技术已由试验阶段走向工程实践，并逐渐应用于石油化学工业、农药、印刷、涂料、电线加工等行业。

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