催化燃燒裝置催化燃燒

可燃物在催化劑作用下燃燒 。與直接燃燒相比，催化燃燒溫度較低，燃燒比較完全。催化燃燒所用的催化劑為含有貴金屬和金屬氧化物組成的物質(zhì)。例如家用負載Pd或稀土化合物的催化燃氣灶，可減少尾氣中CO含量，提高熱效率。負載0.2%pt的氧化鋁催化劑，在500℃下，可將大多數(shù)有機化合物燃燒，脫臭凈化到化學位移σ=1以下。催化燃燒為無焰燃燒，因此適用于安全性要求高的場合，如以H₂和O₂為原料的燃料電池、用汽油或酒精為原料的懷爐(催化劑為浸Pt石棉)等。如消除化工廠NOx的煙霧，可加燃料到煙霧中，通過負載型鉑和鈀催化劑，催化燃燒使NOx轉化為N₂氣。 采用適當?shù)拇呋瘎?，使用有害氣體中的可燃物質(zhì)在較低的溫度下分解、氧化的燃燒方法。

然氣燃料具有熱值高、大氣污染排放物少的優(yōu)點，在一般情況下，天然氣的燃燒仍然會排放一定量的NO由于NO，具有對環(huán)境污染的影響，因此很有必要降低天然氣燃燒過程中N0，的排放量。近十多年的研究表明，催化燃燒技術完全可能解決上述問題，可以使得燃氣燃燒達到低排放的標準，近于零排放，同時可以有效提高爐膛內(nèi)熱效率 。

燃燒器工作原理是當需要改變?nèi)紵β蕰r，通過調(diào)節(jié)進入燃燒系統(tǒng)的混合燃氣量來改變整個系統(tǒng)的能量。

國產(chǎn)催化燃燒裝置的工作流程為:

1、廢氣前處理設備

2、氣一氣換熱器

3、預熱室

4、催化反應器

5、氣一氣換熱器

6、凈化氣體排空

催化燃燒裝置組成及功能

催化燃燒器電控制系統(tǒng) 由PLC控制器、文本顯示器、變頻調(diào)速器、點火器、紫外線傳感器、熱電偶等電控設備以及風機，另外由零壓閥調(diào)節(jié)燃氣與空氣的比例。催化燃燒電氣控制系統(tǒng)工作過程分為三個狀態(tài)：燃燒器工作狀態(tài)、停止狀態(tài)及參數(shù)設定狀態(tài)。在工作狀態(tài)中又分為點火過程和燃燒過程。由安裝的熱電偶檢測出溫度，送文本顯示器顯示。PLc具有模擬量輸入、輸出模塊，檢測火焰燃燒信號和熱電偶溫度信號，將檢測到的信號與設定的信號經(jīng)過比較運算后，通過0～10 V電信號控制變頻器的輸出頻率來調(diào)整風機的轉速，保持燃燒器的燃燒溫度，這就是構成以設定溫度為基準的控制系統(tǒng)；自動檢測燃燒器溫度信號與設定的溫度比較，輸出各類報警信號或直接停機。顯示器可以顯示燃氣流量、燃燒溫度和變頻器輸出頻率。設定參數(shù)和工作狀態(tài)等信息；可以通過顯示器在線調(diào)整運行溫度參數(shù)，修改設定溫度控制風機的運行。該系統(tǒng)還設有多種保護功能，尤其是較強的邏輯互鎖功能，從而保證系統(tǒng)工作可靠，并且具有較為完善的控制功能。

催化燃燒裝置工作原理

該系統(tǒng)工作過程主要劃分為三種狀態(tài)參數(shù)設定、燃燒運行和燃燒停止。

1．參數(shù)設定狀態(tài)

此狀態(tài)為燃燒工作之前做好數(shù)據(jù)的準備。可根據(jù)需要分別設定點火溫度和變頻器起動時的頻率，控制風機的風量。點火溫度是為了保證點火過程的可靠性。起動頻率保證催化燃燒器在剛點燃時的有焰燃燒，這時的燃燒比不易太低，風量不能過大。

2．燃燒運行狀態(tài)

(1)燃燒起動過程

當控制系統(tǒng)在待命的狀態(tài)下，接到輸入的起動命令，將進入燃燒運行狀態(tài)，首先是控制系統(tǒng)進行自檢，之后進行前吹掃，變頻器輸出信號控制風機的旋轉，空氣風量由低速漸變?yōu)楦咚僭僦饾u變?yōu)榈退?，新鮮空氣風吹過燃燒爐盤，以保證爐內(nèi)沒有殘留燃氣的存在，保證點火過程的安全可靠。具體操作是變頻器先起動，PLc模擬輸出信號使變頻器頻率從起動設定頻率開始上升，達到一定頻率后保持一定時間后再下降，完成起動前的吹掃。之后，發(fā)出點火信號，高壓點火器工作，同時打開點火管道的閥門，小火點燃。通過紫外線傳感器的檢測到期小火點燃后，打開主燃氣閥門。這時催化燃燒爐盤進行有焰燃燒，直到檢測溫度信號達到設定的點火關閉溫度，點火閥門關閉，完成點火過程，進入到燃燒調(diào)節(jié)階段。

(2)燃空比的調(diào)定

有文獻表明，催化燃燒時的“燃氣/空氣比值”范圍一般在4%～11%之間；在一定的燃燒條件之下，燃/空比為6%時，天然氣就能實現(xiàn)較好的催化燃燒效果，燃燒系統(tǒng)就可以得到最大的熱效率，同時又能取得較好的排放效果。

本系統(tǒng)的燃氣一空氣比的調(diào)節(jié)是通過零壓閥實現(xiàn)的。當改變風機的空氣風量時，燃/空比也能隨之被改變，以達到催化燃燒器燃燒工作的要求。在起動時只要調(diào)節(jié)輸出變頻器的頻率就能達到點火時要求的從有焰燃燒到催化燃燒的燃/空比的變化。

(3)燃燒溫度調(diào)節(jié)

燃燒器溫度調(diào)節(jié)可以通過文本顯示器的鍵盤輸入，改變變頻器的輸出頻率，調(diào)節(jié)適當?shù)娘L量。當風量增大，燃燒溫度超過設定值，則PLc控制變頻器降低輸出頻率，減少出風量來穩(wěn)定燃燒器的溫度。若變頻器輸出頻率低于設定值(風機出風量頻率，設為5 Hz)，而出風量仍高于設定值時，PLc開始計時，若在一定時間內(nèi)，降低到設定值，PLc放棄計時，繼續(xù)變頻調(diào)速運行；若在一定時間內(nèi)溫度仍高于設定，PLc將繼續(xù)調(diào)節(jié)，直至達到設定值。由PLc經(jīng)PID運算后控制變頻器的頻率輸出；如溫度不夠，則頻率上升，延時保持一定時間。反之亦然。

3．燃燒停止狀態(tài)

燃燒器的停止是在接受到文本顯示器發(fā)來的停止命令，首先將主燃氣閥關斷，然后，系統(tǒng)進行后吹掃，進行驅(qū)散殘余燃氣，并對燃燒盤進行強制風冷降溫。經(jīng)過一段時間之后，關閉風機，變頻器停止工作，完成燃燒器停機過程。

催化燃燒裝置原理說明

將有機廢氣直接引入催化燃燒裝置，在開始階段需通過電加熱器將其溫度升高至反應需要的溫度，廢氣在催化催化劑作用發(fā)生氧化放熱反應生成無害的H₂O和CO₂，分解后釋放出的熱量通過熱交換器加熱進入催化床的有機廢氣，當有機廢氣的濃度達到一定的濃度時，放熱和熱交換所需要熱量達到平衡，無需電加熱，通過自身平衡處理掉高濃度有機廢氣。上述過程可通過PLC系統(tǒng)控制柜全自動操作 。

催化分解法已成為凈化高濃度有機廢氣的有效手段，特別適宜治理噴涂、油墨印刷等在烘干過程中排出的高濃度有機廢氣。因烘干廢氣溫度和有機物濃度都較高，對分解反應及熱量回收有利，減少設備運行及投資費用。

催化燃燒裝置設備特點

1. 適合處理高溫、高濃度、連續(xù)性產(chǎn)生的有機廢氣

2．不產(chǎn)生二次污染，設備投資及運行費用低；

3．催化低溫分解，預熱時間短，能耗低，催化劑使用壽命長，催化分解凈化率高達97%以上；

4．設備運行穩(wěn)定，可靠，活動件少，檢修系統(tǒng)配備完善，操作維修方便；

5．整個運行過程中實現(xiàn)全自動化PLC控制，方便，可靠；

6．系統(tǒng)安全設施完善，配有阻火器，泄爆口，運行時出現(xiàn)的異常情況將報警并自動停機。

HC型系列有機氣體催化裝置第六代產(chǎn)品已被國內(nèi)外用戶廣泛地使用，取得了顯著的環(huán)境效益、經(jīng)濟效益和社會效益。該產(chǎn)品采用了IEC—439國際標準生產(chǎn)。該產(chǎn)品以優(yōu)良的性能、可靠的質(zhì)量，獲得了眾多的殊榮，深受新老用戶的一致好評 。

催化燃燒裝置產(chǎn)品結構特點

HC型系列產(chǎn)品設計獨特，布局合理、被廣大用戶和專家總結出以下特點：

1 .操作方便：設備工作時，實現(xiàn)自動控制。

2 .能耗低：設備啟動，僅需15～30分鐘升溫至起燃溫度，耗能僅為風機功率，濃度較低時自動補償。

3 .安全可靠：設備配有阻火除塵系統(tǒng)、防爆泄壓系統(tǒng)、超溫報警系統(tǒng)及先進自控系統(tǒng)。

4 .阻力小，凈化率高：采用當今先進的貴金屬鈀、鉑浸漬的蜂窩狀陶瓷載體催化劑，比表面積大。

5 .余熱可回用：余熱可返回烘道，降低原烘道中消耗功率；也可作其它方面的熱源。

6 .占地面積小：僅為同行業(yè)同類產(chǎn)品的70%~80%，且設備基礎無特殊要求。

7 .使用壽命長：催化劑一般8000小時更換，并且載體可再生。

催化燃燒裝置設備應用范圍

1. 可用于有機溶劑的凈化處理（苯、醇、酮、醛、酯、酚、醚、烷等混合有機廢氣）。

2. 適用于電線、電纜、漆包線、機械、電機、化工、儀表、汽車、自行車、摩托車、發(fā)動機、磁帶、塑料、家用電器等行業(yè)的有機廢氣凈化。

3. 可用于各種烘道、印鐵制罐、表面噴涂、印刷油墨、電機絕緣處理、皮鞋粘膠等烘干流水線，凈化各工序產(chǎn)生的有機廢氣。

催化燃燒裝置工藝流程

本裝置是利用催化劑做中間體，使有機氣體在較低的溫度下，變無害的水和二氧化碳。

催化燃燒裝置選型及注意

1. 廢氣成分中，不含下列物質(zhì)：

有高粘性的油脂類。

磷、鉍、砷、銻、汞、鉛、錫。

高濃度的粉塵

2. 設備選型時，請注明廢氣成份、濃度及出口溫度。

3. 設備安裝場所無腐蝕性氣體，并有良好的防雨措施。

4. 設備所需電源為：三相交流380V，頻率50Hz。

在工業(yè)生產(chǎn)中，有大量的含苯類、醇類、酮類等有機廢氣散發(fā)。危害工人的健康并污染環(huán)境。80年代以來,催化燃燒裝置作為一種治理有機廢氣污染的手段,在我國取得了相當大的成效。但是,在催化燃燒裝置的設計、加工、應用過程中,還存在一些潛在的不安全因素。在北京、上海、沈陽等地就曾出現(xiàn)過因安全措施不得力而發(fā)生起火、爆炸的事故。因此,應用催化燃燒裝置的安全問題應引起足夠的重視。

事故隱患,重時裝置將發(fā)生火災和爆炸。為此,國家應統(tǒng)一制定關于催化燃燒治理有機廢氣的濃度控制標準或設計規(guī)范。除上述因素外,從技術角度考慮,以下幾點不安全因素也值得注意:

一、有機氣體的爆炸下限與溫度有關。

通常,溫度愈高,反應速度愈快,爆炸極限范圍愈大。當進入催化燃燒裝置的有機廢氣濃度過大時,催化燃燒裝置的溫度將會升高,加之自前國產(chǎn)催化燃燒裝置均未設置廢氣濃度檢測和控制設備,而溫度升高后的有機廢氣的爆炸下限值將比手冊給出的值要小,再加上裝置中有機廢氣成分混合的不均勻性,在局部區(qū)域可能超過高溫條件下廢氣的真實爆炸下限,則有爆炸的危險。

二、一般來講，大多數(shù)有機廢氣中的有機成份在同樣爆炸下限濃度下,所含的燃燒熱值可視為相同值,每1%的爆炸下限值約含熱值18.68千焦/?！っ咨兹绻耆紵?即熱值全部用于使廢氣本身升溫，則1%的爆炸下限值的廢氣燃燒可使廢氣升溫15.3℃；當廢氣濃度達到25%的爆炸下限值時,可使廢氣本身溫度升高。

鑒于我國應用催化燃燒裝置的現(xiàn)狀,建議有關部門強化對催化燃燒裝置的設計、生產(chǎn)和應用幾方面的管理,著重采取以下措施 :

一、組織各方面的力量,對催化燃燒裝置應用中出現(xiàn)過的事故進行調(diào)查分析,總結教訓。

二、制定嚴格的安全使用標準,做到有章可依。

三、對生產(chǎn)、設計催化燃燒裝置的單位,應進行有關安全技術檢查。如沒有勞動保護部門的生產(chǎn)和設計資格認可,應禁止盲目生產(chǎn)和設計。

四、在各項采用催化燃燒裝置治理有機廢氣的工程中,應有勞動保護部門參加,對其安全措施進行審查。、如沒有良好的消防預警和安全控制措施的設計工程,應不許開工,以確保安全。

五、建議設立一個針對催化燃燒技術的安全教育培訓點,培訓操作人員,增強安全意識。

六、產(chǎn)生有機廢氣的地方大都是重點防火部位,建議科研單位針對應用中的安全技術進行更加深入的研究。

除塵設備：除塵器，袋式除塵器，濾筒除塵器，單機除塵器，旋風除塵器，脈沖除塵器。

吸收設備：填料塔，吸收塔，噴淋塔，凈化塔，洗滌塔。

吸附設備：活性炭吸附塔，活性炭吸附機組，酸廢氣吸附凈化器，炭纖維廢氣凈化器，廢氣吸附過濾機組，吸附回收裝置，炭纖維吸附回收裝置。

催化與燃燒裝置：直燃式凈化裝置，催化燃燒裝置，有機廢氣吸附催化燃燒裝置，炭纖維吸附催化凈化裝置。

綜合凈化裝置：噴漆廢氣處理，油霧凈化裝置，除臭裝置，除塵凈化綜合裝置

1）、嚴格按照質(zhì)量保證標準文件的要求進行程序化工作：技術部負責對圖紙進行審核，確保圖紙的正確性，制造的工藝性；生產(chǎn)部依據(jù)圖紙進行工藝文件、采購文件的編制及必要的工裝設計；質(zhì)檢部制訂檢驗計劃及檢驗規(guī)程。

2）、對員工進行質(zhì)量意識的培訓：使他們牢固樹立“質(zhì)量第一，安全高效”的思想，對操作人員進行專業(yè)技術的培訓。維修人員嚴格按照維修與保養(yǎng)計劃及時對生產(chǎn)設備進行維修、保養(yǎng)，確保處于正常的工作狀態(tài)，施工人員按照設備管理規(guī)定及工藝進行使用、生產(chǎn)。本公司生產(chǎn)設備、檢測設備、檢驗設備能滿足生產(chǎn)需要，主要的生產(chǎn)過程本公司能自我調(diào)節(jié)、控制。

3）、不合格品控制：在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)不合格時，檢驗員應立即對不合格品作標識進行隔離，并書面匯報質(zhì)檢部負責人，等處置結論作出后，由負責部門負責制訂糾正和預防措施，同時質(zhì)檢部進行跟蹤檢驗，效果確認，以確保產(chǎn)品質(zhì)量的符合性。

4）、產(chǎn)品組裝、發(fā)運：根據(jù)產(chǎn)品組裝特點、技術要求進行組裝、試運轉；根據(jù)油漆工藝進行涂漆，根據(jù)包裝技術條件進行包裝，經(jīng)質(zhì)量檢驗合格并作上標識后方可發(fā)運。

5）、安裝服務：為顧客提供滿意的服務，保證服務滿足規(guī)定要求。對顧客使用過程中發(fā)現(xiàn)的產(chǎn)品故障、缺陷和技術服務等質(zhì)量信息要及時反饋，按規(guī)定履行包修、包退、包換，并迅速采取糾正和預防措施，經(jīng)常保持與顧客聯(lián)系，征求顧客對我公司產(chǎn)品了務質(zhì)量意見和要求，最大限度地滿足顧客需求。

6）、對安裝進度的建議：在大氣污染防治設備運抵現(xiàn)場后，需方應必須把水、電設施接至現(xiàn)場，以便安裝進度順利進行。

7）、項目驗收：工程完工后，調(diào)試合格后由業(yè)主向所在地環(huán)保部門申請驗收，我方將積極配合業(yè)主，確保一次性通過環(huán)保部門驗收。2100433B