吸附脱附催化燃烧设计考虑因素和不安全因素

发布时间：2019-03-08

当吸附脱附催化燃烧在运行的时候，其实是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，燃烧比较全部。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反应物多组分物质。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，提高热速率。负载0.2%pt的氧反应铝催化剂，在500℃下，可将大多数化合物燃烧，脱臭净化到化学位移σ=1以下。催化燃烧为无焰燃烧，因此适用于稳定性要求高的场合，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。

吸附脱附催化燃烧采用活性炭吸附、热气流脱赞同催化焚烧三种组合技术净化废气，利用活性炭多微孔及较多的表面张力等特性将废气中的溶剂吸附，使所排废气   净化为榜首作业进程；活性炭吸附饱满后，按相应浓缩比把吸附在活性炭上的溶剂用热气流脱出并送往催化焚烧床为二作业进程；进入催化焚烧床的废气通过进一步加热后，在催化的效果下氧反应分化，转化成二氧反应碳和水，分化释放出的热量经高速换热器收回后用于加热进入催化焚烧床的废气为第三作业进程，上述三个作业进程在运转相应时间达到自平衡后，脱附、催化分化进程无需外加动力加热。

气象对工业生产的影响是非常广泛的，这当然也包括吸附脱附催化燃烧的使用。无论是厂址的选择、广房的设计，还是原料储存、制造、产品保管和运输等各环节，都受温度、湿度、降水、风、日射等气象条件的影响。特别是灾害性天气，如热带风暴和台风、暴雨洪水、输电线路中断或厂房、设备损坏，仓库被淹以及工人伤亡、不能上班等。由干旱引起供水不足，雷电等引起火灾，低温造成的水管和输油管冻裂及其他冻害，高温低湿容易诱发火灾和爆炸，高温高湿易造成原材料等的腐蚀、霉烂，以及影响工人的身体健康和生产速率等，这些都直接或间接的影响着工业生产。有人通过调研分析得出，高温时节的工伤事故多于其他时节，当棉纺厂车间内温度、湿度突然下降时，棉纱断头增多。

吸附脱附催化燃烧的使用越来越频繁，这一点早已不是什么秘密。这是因为现今废气处理技术中，主要有燃烧、冷凝、吸附、膜处理技术等。除燃烧技术外，其它处理方法主要适合于物种较单一、废气工况较稳定的场合，而且可适用工况范围均较小。但是大多数工业废气存在物种复杂、工况波动大，回收价值不高的问题，对于这一类尾气较适合采用燃烧技术。另外，与普通的热力焚烧处理技术相比，催化燃烧技术具有很多优点，据市场分析数据，催化燃烧技术在废气环保处理技术中已占50～60%之多，成为主流成熟的废气处理技术。

催化燃烧处理方式是借助催化剂的催化作用对尾气中物进行低温高速、节能环保型的处理，从而实现达标排放的目的。催化燃烧反应是典型的气—固相催化反应，其实质是在相应温度下，共同吸附于催化剂表面的物（VOC）与来自空气中的氧发生催化氧反应反应，全部氧反应分离成的CO2和H2O，并释放反应热的过程。借助催化剂可大幅降低物的起燃温度，进行无焰燃烧，减少预热能耗及NOx的生成。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，燃烧比较全部。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反应物多组分物质。

吸附脱附催化燃烧设计考虑因素

吸附脱附催化燃烧催化燃烧是用催化剂使废气中可燃物质在较低温度下氧化分解的净化方法。所以，催化燃烧又称为催化化学转化。

1、气流和温度均匀分布。要使通过催化剂表面的气流和温度分布均匀，并火焰不直接接触催化剂表面，燃烧室   具有足够的长度和空间。吸附脱附催化燃烧应具有良好的保温效果。炉体一般用钢结构的外壳内衬耐火材料，或用双层夹墙结构。

2、便于清洗和   换。催化剂反应器一般应设计成装卸方便的模屉结构，便于清洗和   换催化剂载体。

3、辅助燃料和助燃。催化燃烧一般采用   气作辅助燃料，也可用燃料油、电加热等作辅助燃料。助燃一般用净化后的气体，如果净化后的气体不能作为助燃，则应引入空气助燃。

4、较高的转化速度。由于催化燃烧为不可逆的放热反应，所以，无论反应进行到什么阶段，都应在尽可能高的温度下进行，以获得较高的转化速度。但操作温度往往受某些条件的限制，如催化剂的耐热温度、高温材料的获得，热能的供应，以及是否伴有副反应等。因而实际生产中应根据实际情况恰当地选择。

吸附脱附催化燃烧作为一种治理废气污染的手段，在我国取得了相当大的成效。但是，在吸附脱附催化燃烧的设计、加工、应用过程中，还存在一些潜在的不   因素、事故隐患，严重时装置将发生火灾和爆炸。为此，   应统一制定关于催化燃烧治理废气的浓度控制标准或设计规范。除上述因素外，从技术角度考虑，以下几点不   因素也值得注意：

1、气体的爆炸下限与温度有关。通常，温度愈高，反应速度愈快，爆炸   限范围愈大。当进入吸附脱附催化燃烧的废气浓度过大时，吸附脱附催化燃烧的温度将会升高，加之自前国产吸附脱附催化燃烧均未设置废气浓度检测和控制设备，而温度升高后的废气的爆炸下限值将比手册给出的值要小，再加上装置中废气成分混合的不均匀性，在局部区域可能超过高温条件下废气的真实爆炸下限，则有爆炸的危险。

2、一般来讲，大多数废气中的成份在同样爆炸下限浓度下，所含的燃烧热值可视为相同值，每1%的爆炸下限值约含热值1868千焦/牛·米勺如果燃烧，即热值全部用于使废气本身升温，则1%的爆炸下限值的废气燃烧可使废气升温15.3℃；当废气浓度达到25%的爆炸下限值时，可使废气本身温度升高。