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南京催化燃烧设备

产品时间:2020-09-14

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简要描述:

南京催化燃烧设备
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。由于催化剂加速了氧化分解的历程,大多数碳氢化合物在300~450℃的温度时,通过催化剂就可以氧化完全。与热力燃烧法相比,催化燃烧所需的辅助燃料少,能量消耗低,设备设施的体积小。但是,由于使用的催化剂的中毒、催化床层的更换和清洁费用高等问题。

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南京催化燃烧设备

催化燃烧器电控制系统 [4]  由PLC控制器、文本显示器、变频调速器、点火器、紫外线传感器、热电偶等电控设备以及风机,另外由零压阀调节燃气与空气的比例。催化燃烧电气控制系统工作过程分为三个状态:燃烧器工作状态、停止状态及参数设定状态。在工作状态中又分为点火过程和燃烧过程。由安装的热电偶检测出温度,送文本显示器显示。PLc具有模拟量输入、输出模块,检测火焰燃烧信号和热电偶温度信号,将检测到的信号与设定的信号经过比较运算后,通过0~10 V电信号控制变频器的输出频率来调整风机的转速,保持燃烧器的燃烧温度,这就是构成以设定温度为基准的控制系统;自动检测燃烧器温度信号与设定的温度比较,输出各类报警信号或直接停机。显示器可以显示燃气流量、燃烧温度和变频器输出频率。设定参数和工作状态等信息;可以通过显示器在线调整运行温度参数,修改设定温度控制风机的运行。该系统还设有多种保护功能,尤其是较强的逻辑互锁功能,从而保证系统工作可靠,并且具有较为完善的控制功能。

工作原理

该系统工作过程主要划分为三种状态参数设定、燃烧运行和燃烧停止。

1.参数设定状态

此状态为燃烧工作之前做好数据的准备。可根据需要分别设定点火温度和变频器起动时的频率,控制风机的风量。点火温度是为了保证点火过程的可靠性。起动频率保证催化燃烧器在刚点燃时的有焰燃烧,这时的燃烧比不易太低,风量不能过大。

2.燃烧运行状态

(1)燃烧起动过程

当控制系统在待命的状态下,接到输入的起动命令,将进入燃烧运行状态,首先是控制系统进行自检,之后进行前吹扫,变频器输出信号控制风机的旋转,空气风量由低速渐变为高速再逐渐变为低速,新鲜空气风吹过燃烧炉盘,以保证炉内没有残留燃气的存在,保证点火过程的安全可靠。具体操作是变频器先起动,PLc模拟输出信号使变频器频率从起动设定频率开始上升,达到一定频率后保持一定时间后再下降,完成起动前的吹扫。之后,发出点火信号,高压点火器工作,同时打开点火管道的阀门,小火点燃。通过紫外线传感器的检测到期小火点燃后,打开主燃气阀门。这时催化燃烧炉盘进行有焰燃烧,直到检测温度信号达到设定的点火关闭温度,点火阀门关闭,完成点火过程,进入到燃烧调节阶段。

(2)燃空比的调定

有文献表明,催化燃烧时的“燃气/空气比值”范围一般在4%~11%之间;在一定的燃烧条件之下,燃/空比为6%时,天然气就能实现较好的催化燃烧效果,燃烧系统就可以得到最大的热效率,同时又能取得较好的排放效果。

本系统的燃气一空气比的调节是通过零压阀实现的。当改变风机的空气风量时,燃/空比也能随之被改变,以达到催化燃烧器燃烧工作的要求。在起动时只要调节输出变频器的频率就能达到点火时要求的从有焰燃烧到催化燃烧的燃/空比的变化。

(3)燃烧温度调节

燃烧器温度调节可以通过文本显示器的键盘输入,改变变频器的输出频率,调节适当的风量。当风量增大,燃烧温度超过设定值,则PLc控制变频器降低输出频率,减少出风量来稳定燃烧器的温度。若变频器输出频率低于设定值(风机出风量频率,设为5 Hz),而出风量仍高于设定值时,PLc开始计时,若在一定时间内,降低到设定值,PLc放弃计时,继续变频调速运行;若在一定时间内温度仍高于设定,PLc将继续调节,直至达到设定值。由PLc经PID运算后控制变频器的频率输出;如温度不够,则频率上升,延时保持一定时间。反之亦然。

3.燃烧停止状态

燃烧器的停止是在接受到文本显示器发来的停止命令,首先将主燃气阀关断,然后,系统进行后吹扫,进行驱散残余燃气,并对燃烧盘进行强制风冷降温。经过一段时间之后,关闭风机,变频器停止工作,完成燃烧器停机过程。

南京催化燃烧设备

催化燃烧可处理哪些废气类型什么技术原理:

催化燃烧是典型的气—固相催化反应,它借助催化剂降低了反应的活化能,使其在较低的起燃温度200~ 300℃下进行无焰燃烧,有机物质氧化发生在固体催化剂表面,同时产生CO2和H2O,并放出大量的热量,因其氧化反应温度低,所以大大地抑制了空气中的N2形成高温NOx。而且由于催化剂有选择性催化作用,有可能限制燃料中含氮化合物(RNH)的氧化过程,使其多数形成分子氮(N2)。

催化燃烧过程是在催化燃烧装置中进行的。有机废气先通过热交换器预热到200~400℃,再进入燃烧室,通过催化剂床时,氧和有机气体被吸附在多孔材料表层的催化剂上,增加了氧和有机气体接触碰撞的机会,提高了活性,使有机气体与氧产生剧烈的化学反应而生成CO2和H2O,同时产生热量,从而使得有机气体变成无毒无害气体。将浓缩的有机废气引入主要设备,有机废气经内装加热装置从活性炭层中将有机物分离后,通过催化剂的作用分解成水和二氧化碳,同时释放能量,由热交换装置置换能量,用于维护设备自燃的能源。

催化燃烧装置主要由热交换器、燃烧室、催化反应器、热回收系统和净化烟气的排放烟囱等部分组成,如右图所示。其净化原理是:未净化气体在进入燃烧室以前,先经过热交换器被预热后送至燃烧室,在燃烧室内达到所要求的反应温度,氧化反应在催化反应器中进行,净化后烟气经热交换器释放出部分热量,再由烟囱排入大气。

本装置工作过程可分为二个阶段,活性碳吸附阶段和活性碳脱附再生阶段,二个阶段的工作原理如下: 

① 活性炭吸附过程:

车间排出的废气经管道进入活性碳吸附床, 有机废气穿过活性碳时,废气中的有机 成份被吸引到活性碳的微孔中并浓集保留其中,其它气体穿过活性碳后经风机排空。 

② 活性炭再生过程:

活性炭使用一段时间,吸附了一定量的溶剂后,会降低或失去吸附能力,此时活性炭需脱附再生,再生后活性炭重新恢复吸附功能可继续使用。再生时,启动催化燃烧装置予热室电源,将空气予热,予热后的气体送入吸附箱,箱中活性炭受热后,活性炭吸附的溶剂挥发出来,溶剂经风机送入催化燃烧室燃烧,燃烧后分解生成CO2和H2O蒸汽等热空气,热空气一部分回到活性炭吸附箱继续给活性炭加热,叧一部分排空,热空气内部循环多次活性碳即可得到再生。

废气预处理 为了避免催化剂床层的堵塞和催化剂中毒,废气在进入床层 之前必须进行预处理,以除去废气中的粉尘、液滴及催化剂的毒物。

预热装置 预热装置包括废气预热装置和催化剂燃烧器预热装置。因为催 化剂都有一个催化活性温度,对催化燃烧来说称催化剂起燃温度,必须使废气和 床层的温度达到起燃温度才能进行催化燃烧,因此,必须设置预热装置。但对于 排出的废气本身温度就较高的场合,如漆包线、绝缘材料、烤漆等烘干排气,温度可达300℃以上,则不必设置预热装置。

预热装置加热后的热气可釆用换热器和床层内布管的方式。预热器的热源可 釆用烟道气或电加热,目前釆用电加热较多。当催化反应开始后,可尽量以回收 的反应热来预热废气。在反应热较大的场合,还应设置废热回收装置,以节约能 源。

预热废气的热源温度一般都超过催化剂的活性温度。为保护催化剂,加热装 置应与催化燃烧装置保持一定距离,这样还能使废气温度分布均匀。

从需要预热这一点出发,催化燃烧法适用于连续排气的净化,若间歇排气, 不仅每次预热需要耗能,反应热也无法回收利用,会造成很大的能源浪费,在设 计和选择时应注意这一点。

催化燃烧装置一般釆用固定床催化反应器。反应器的设计按规范进行, 应便于操作,维修方便,便于装卸催化剂。

在进行催化燃烧的工艺设计时,应根据具体情况,对于处理气量较大的场合, 设计成分建式流程,即预热器、反应器独立装设,其间用管道连接。对于处理气 量小的场合,可釆用催化焚烧炉,把预热与反应组合在一起,但要注意预热段与 反应段间的距离。

在有机物废气的催化燃烧中,所要处理的有机物废气在高温下与空气混合易 引起爆炸,安全问题十分重要。因而,一方面必须控制有机物与空气的混合比, 使之在爆炸下限;另一方面,催化燃烧系统应设监测报警装置和有防爆措施。

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