VOCS催化燃烧净化装置的类型及性能要求,目前主要的VOCS催化燃烧净化装置基本上有两大类:一类为贵金属VOCS催化燃烧净化装置,这类VOCS催化燃烧净化装置的活性和稳定性好,技术较为成熟,但由于贵金属价格高。资源短缺,所以,未能将其产业化;另一类为非金属VOCS催化燃烧净化装置。主要集中在过渡金属氧化物VOCS催化燃烧净化装置、复氧化物VOCS催化燃烧净化装置(钙钛型复氧化物和尖晶石型复氧化物)的方面。目前,寻找来源丰富、价格低廉、性能相当的非贵金属VOCS催化燃烧净化装置,以替代传统的贵金属VOCS催化燃烧净化装置用于催化燃烧过程已成为了的一个重要方向。
催化燃烧是用VOCS催化燃烧净化装置使废气中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VOCS催化燃烧净化装置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VOCS催化燃烧净化装置就可以氧化。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VOCS催化燃烧净化装置的中毒、催化床层的换和清洁费用高等问题,影响了这种方法在工业生产过程中的推广和应用。
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。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。
催化燃烧装置设计时应考虑以下几方面问题:
1、气流和温度均匀分布。要使通过VOCS催化燃烧净化装置表面的气流和温度分布均匀,并保证火焰不直接接触VOCS催化燃烧净化装置表面,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耐火材料,或用双层夹墙结构。
2、便于清洗和换。VOCS催化燃烧净化装置反应器一般应设计成装卸方便的模屉结构,便于清洗和换VOCS催化燃烧净化装置载体。
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。VOCS催化燃烧净化装置是催化燃烧法的核心,一种好的VOCS催化燃烧净化装置具备催化活性高、热稳定性好、强度高、寿命长等特性。
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VOCS催化燃烧净化装置的耐热温度、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。