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影响RCO催化燃烧设备催化性能的因素有哪些?

2020-03-12

那么,影响RCO催化燃烧设备催化性能的因素有哪些呢?

一、不同进气浓度对催化性能的影响以非甲烷总烃作为研究对象,其进气浓度在150mg/L-300mg/L范围内,设定进气风量为2500m3/h、空速为10000h-1、催化温度在250℃,用单因素试验法,考察非甲烷总烃进气浓度对催化性能的影响。

非甲烷总烃的进气浓度对催化性能有一定影响,当非甲烷总烃的进气浓度低于200mg/L时,其去除率不大于90%;当进气浓度上升到200mg/L以上其催化性能趋向稳定,去除率超过96%。原因可能是当进气浓度较低时,过低的浓度在没有添加助燃剂的情况下,燃烧不充分,只有当进气浓度达到一定值,在设定的试验条件下,催化燃烧反应充分,继续加大进度浓度,催化性能变化幅度不大。设定进气风量为2500m3/h、空速为10000h-1、进气浓度为210mg/L,使用单因素试验法,考察不同催化温度对催化性能的影响。

非甲烷总烃的去除率随着催化温度的升高而增大,当催化温度低于220℃时,非甲烷总烃去除率低于90%;当温度上升到240℃-350℃之间,其催化性能达到较佳,非甲烷总烃去除率保持在98%左右;但350℃以后催化性能逐渐变弱。因此,在本设定的试验条件下,较佳催化性能温度参数为240℃-350℃。

二、空速对催化性能的影响

空速在催化燃烧工艺设计是的一个重要参数,本节研究在进气风量为2500m3/h、催化温度为250℃、进气浓度为210mg/L的条件下,使用单因素试验法,设定空速为10000h-1-50000h-1之间,考察空速对催化性能的影响。

空速在10000h-1-25000h-1内,对非甲烷总烃的去除率降幅不大;但当空速超过25000h-1时,对催化性能的影响开始变大;空速为50000h-1时非甲烷总烃去除率仅剩41.43%。原因主要是空速大,一部分催化燃烧器中的有机废气尚未与催化剂充分接触即被带离反应器,催化反应不充分,从而影响催化性能,造成低去除率的结果。

催化燃烧

催化燃烧是典型的气固相催化反应。催化燃烧通过催化剂降低了反应的活化能,丰富了催化剂表面的反应物分子,提高了反应速率,使无焰燃烧在较低的起燃温度200-300℃下进行,氧化分解成CO2和H2O,并放出大量的热量。

根据废气的预热方式和富集方式,催化燃烧过程可分为三种类型。预热是催化燃烧基本的流动形式。有机废气温度低于100℃,浓度也低,热量不能自给。因此,在进入反应器之前,有必要在预热室中加热。燃烧净化气体在热交换器中与未处理的废气进行热交换,以回收部分热量。该过程通常使用气体或电加热来将温度升高到催化反应所需的起燃温度。

自热平衡公式。有机废气排放时,温度高于起燃温度(约300℃),有机物含量较高。热交换器回收部分净化气体产生的热量,在正常运行下无需补充热量即可保持热平衡。通常,在催化燃烧反应器中只需要布置一个电加热器来点火。

吸附-催化燃烧。当有机废气流量大、浓度低、温度低,且催化燃烧需要大量燃料时,有机废气可通过吸附装置吸附在吸附剂上进行浓缩,然后通过热空气吹扫将有机废气解吸成高浓度有机废气(可浓缩10倍以上),然后进行催化燃烧。此时,无需添加热源即可维持正常运行。

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