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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。要使通过催化剂表面的气流和温度分布均匀,并保证火焰不直接接触催化剂表面,燃烧室必需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、便于清洗和更换。催化剂反应器一般应设计成装卸方便的模屉结构,便于清洗和更换催化剂载体。
3、辅助燃料和助燃。催化燃烧一般采用天然气作辅助燃料,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。
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。
改进VOCs催化燃烧装备的原因,挥发性有机物(Volatile Organic Compounds, 简称VOCs),是 大气污染控制的重要对象,近几年针对VOCs排放出台多项环保标准。国内工业VOCs净化行业目前处于渐热状态,在有机挥发性废气催化燃烧装备中,多数环保企业采用蓄热式催化燃烧装置,该技术方法采取两室、三室及以上的蓄热催化燃烧器,使VOCs 气体发生催化氧化反应,产生的热量存储于蓄热载体中,通过频繁切换阀体(切变气体流动管路),达到冷、热流体热量交换的目的。