催化燃燒設(shè)備的設(shè)計(jì)需要注意哪些問題？

 

在化學(xué)反應(yīng)過程中，利用催化劑降低燃燒溫度，加速有毒有害氣體完全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，因此具有較***的比表面積和合適的孔徑。當(dāng)加熱到300~450℃的有機(jī)氣體通過催化層時(shí)，氧氣和有機(jī)氣體被吸附在多孔材料表面的催化劑上，增加了氧氣和有機(jī)氣體接觸和碰撞的機(jī)會(huì)，提高了活性，使有機(jī)氣體和氧氣發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，生成CO2和H2O，共同產(chǎn)生熱量，進(jìn)而使有機(jī)氣體變得無毒無害。

 

催化燃燒設(shè)備主要由換熱器、燃燒室、催化反射爐、熱回收系統(tǒng)和凈化煙氣的排氣煙囪組成，如下圖所示。凈化原理是未凈化的氣體在進(jìn)入燃燒室之前經(jīng)過換熱器預(yù)熱，然后送入燃燒室，在燃燒室中達(dá)到所需的反應(yīng)溫度。氧化反應(yīng)在催化反射爐中進(jìn)行，凈化后的煙氣通過換熱器釋放一部分熱量，然后通過煙囪排入***氣。

 

催化燃燒設(shè)備的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面:

 

1.氣流和溫度分布均勻。為了使氣流和溫度均勻地分布在催化劑表面，并確保火焰不直接接觸催化劑表面，燃燒室有足夠的長(zhǎng)度和空間。催化燃燒設(shè)備應(yīng)具有******的保溫功能。爐體一般采用鋼殼耐火材料內(nèi)襯，或采用雙層夾芯墻結(jié)構(gòu)。

 

2.易于清洗和更換。催化劑反射爐一般應(yīng)設(shè)計(jì)成便于裝卸的抽屜式結(jié)構(gòu)，便于清洗和更換催化劑載體。

 

3、輔助燃料和燃燒。催化燃燒一般使用天然氣作為輔助燃料，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(yīng)引入空氣作為助燃物。

 

4.轉(zhuǎn)化速度更高。因?yàn)榇呋紵且粋€(gè)不可逆的放熱反應(yīng)，無論反應(yīng)進(jìn)行到什么階段，都應(yīng)該在盡可能高的溫度下進(jìn)行，以達(dá)到較高的轉(zhuǎn)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?cái)?shù)據(jù)的采集、熱能的供應(yīng)、是否有副作用等。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)選擇。