沸石转轮催化燃烧由三个蓄热室构成,废气在PLC程序的控制下,循环执行以下的操作流程:进入已蓄热的蓄热室,使废气得以预热;然后进入氧化室,有用物被净化;净化后的高温气体由未蓄热的蓄热室吸热后排放,一部分处理后的气体被引回到第三室,吹扫其中残留的未处理废气;在污染物除掉速率要求不高的情况下,为节省资金,也可设计成两室结构。
沸石转轮催化燃烧耗电量小,由于床层阻力小,用低压风机就可以工作,不但耗电少而且噪音低。催化燃烧时,需电加热启动。有用物在催化床催化燃烧开始后,其燃烧热可足以维持其反应所需的温度,此时电加热停止,启动电加热时间大约为1小时左右。吸附有用物废气的活性炭床,用催化燃烧后的废气进行脱附循环,脱后的气体再送催化燃烧室进行净化,不需外部能量,运行费用也不高。
沸石转轮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。要使通过催化剂表面的气流和温度分布均匀,并确定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。
关于沸石转轮催化燃烧的工作速率的提升方法:
1、辅助燃料和助燃。蓄热式焚烧炉一般采用自然气作辅助燃料,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。
2、便于清洗和替换。催化剂反应器一般应设计成装卸方便的模屉结构,便于清洗和替换催化剂载体。
3、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,并确定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。催化燃烧装置应具有良好的保温效果。炉体一般用钢结构的外壳内衬不怕火材料,或用双层夹墙结构。
4、较不错的转化速度。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,以获得较不错的转化速度。但操作温度往往受某些条件的限制,如催化剂的不怕热温度、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。
沸石浓缩转轮的脱附循环过程:活性碳使用一段时间吸附了相应量的溶剂后可脱附循环。循环时用蒸汽自塔底喷入,把活性碳中吸附的溶剂蒸出,再经过冷凝器冷凝成液体,进入分离筒,分离回收溶剂,残液进曝气筒,经曝气后排出。
沸石转轮催化燃烧的吸附过程,由于固体表面上存在着未平衡和未饱和的分子引力或化学键力,因此当此固体表面与气体接触时,就能吸引气体分子,使其浓聚并保持在固体表面,此现象称为吸附。利用固体表面的吸附能力,使废气与大表面的多孔性固体物质相接触,废气中的污染物被吸附在固体表面上,使其与气体混合物分离,达到净化目的。废气经空气过滤器除去微小悬浮颗粒后,进入吸附罐顶部,经过罐内活性碳吸附后,除去成分,符合排放标准的净化气体,经风机排出室外。
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