噴漆房催化燃燒工藝原理
催化燃燒是典型的氣-固相催化反應(yīng)，其實(shí)質(zhì)是活性氧參與的深度氧化作用。在催化燃燒過程中，催化劑的作用是降低活化能，同時(shí)催化劑表面具有吸附作用，使反應(yīng)物分子富集于表面提高了反應(yīng)速率，加快了反應(yīng)的進(jìn)行。借助催化劑可使有機(jī)廢氣在較低的起燃溫度條件下，發(fā)生無焰燃燒，并氧化分解為co2和h2o，同時(shí)放出大量熱能，從而達(dá)到去除廢氣中的有害物的方法。其反應(yīng)過程為：
在將廢氣進(jìn)行催化燃燒的過程中，廢氣經(jīng)管道由風(fēng)機(jī)送入熱交換器進(jìn)行一次升溫，再進(jìn)加熱室將廢氣加熱到催化燃燒所需要的起始溫度。經(jīng)過加熱的廢氣通過催化劑層使之燃燒。由于催化劑的作用，催化燃燒法廢氣燃燒的起始溫度約為250-300℃，大大低于直接燃燒法的燃燒溫度670-800℃，因此能耗遠(yuǎn)比直接燃燒法低。同時(shí)在催化劑的活性作用下，反應(yīng)后的氣體產(chǎn)生一定的熱量，高溫氣體再次進(jìn)入熱交換器，經(jīng)換熱冷卻，最終以較低的溫度經(jīng)風(fēng)機(jī)排入大氣。
催化燃燒裝置裝有溫度探頭及補(bǔ)冷閥，當(dāng)爐體催化室反應(yīng)溫度超過設(shè)定上，開啟補(bǔ)冷閥對(duì)進(jìn)氣源進(jìn)行稀釋，保護(hù)設(shè)備延長(zhǎng)使用壽命，防止意外發(fā)生。
本裝置的主體結(jié)構(gòu)由凈化裝置主機(jī)、引風(fēng)機(jī)及電器控制元件組成。凈化裝置主機(jī)是由換熱器、預(yù)熱室、催化床、阻火器和防爆器組成的整體結(jié)構(gòu)，爐體周邊整體保溫，保溫層厚100mm，爐體外表溫度≤環(huán)境溫度+30℃。
●主要部件說明
1) 阻火器
將設(shè)備和廢氣源之間的危險(xiǎn)阻隔開來，保證處理設(shè)備和生產(chǎn)設(shè)備之間的安全，同時(shí)除去廢氣源中的粉塵。結(jié)構(gòu)為波紋網(wǎng)型，參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制造；更換快捷，清理方便。是本設(shè)備中安全設(shè)施之一。
2) 熱交換器
將有機(jī)氣體分解后的熱能和廢氣源冷氣流進(jìn)行冷熱交換，置換熱能，提高廢氣源的溫度。當(dāng)廢氣濃度達(dá)到一定值時(shí)，通過熱交換器的作用，可以保證設(shè)備在無運(yùn)行功率的狀態(tài)下正常運(yùn)轉(zhuǎn)，是催化凈化裝置中對(duì)廢氣源進(jìn)行次溫度提升的裝置，也是設(shè)備中節(jié)能設(shè)施之一；通過熱交換器內(nèi)部對(duì)氣流的合理控制，使交換器的效率保證在60%以上。結(jié)構(gòu)采用冷軋鋼板制，合理的布置，使冷熱氣流全面接觸進(jìn)行能量置換。
3) 預(yù)熱室
廢氣源在進(jìn)入催化燃燒室之前，經(jīng)溫度檢測(cè)儀檢測(cè)溫度達(dá)不到催化反應(yīng)的條件，由布置在預(yù)熱室內(nèi)的電加熱系統(tǒng)進(jìn)行溫度的第二次提升；電加熱元件為紅外線加熱管，由固定絕緣板固定，維護(hù)更換十分方便。
4) 催化反應(yīng)室
達(dá)到溫度條件的有機(jī)廢氣源進(jìn)入級(jí)催化反應(yīng)室；催化反應(yīng)室采用抽屜式，內(nèi)裝催化劑，中間分插電加熱元件，利用紅外線輻射原理，使催化劑溫度達(dá)到反應(yīng)溫度，使部份有機(jī)物進(jìn)行分解，釋放出能量，直接使廢氣溫度提升，是本設(shè)備設(shè)計(jì)的第三溫度提升處，也叫催化升溫；溫度提升后的有機(jī)氣體進(jìn)入催化固定床，內(nèi)置蜂窩狀催化劑，滿足反應(yīng)條件的有機(jī)氣體在此分解，廢氣變成潔凈氣體。本設(shè)施為催化凈化裝置的心臟。
5) 引風(fēng)機(jī)
選用國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)通用風(fēng)機(jī)，耐高溫低轉(zhuǎn)速，沒有二次污染。是整個(gè)裝置氣流運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力源。配置減振臺(tái)座及減振器。
6) 控制系統(tǒng)
監(jiān)控所有動(dòng)力點(diǎn)起動(dòng)、停止、故障，反映整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中氣體的升溫、氣體分解狀況，對(duì)設(shè)備整個(gè)過程進(jìn)行安全動(dòng)力保護(hù)；可以根據(jù)廢氣源性質(zhì)及生產(chǎn)線狀態(tài)進(jìn)行設(shè)定。主要控制元件選用進(jìn)口產(chǎn)品。保證設(shè)備的良好運(yùn)行、安全性及使用壽命。
7) 催化劑
催化劑是在化學(xué)反應(yīng)中能改變反應(yīng)溫度而本身的組成和重量在反應(yīng)后保持不變的物質(zhì)。本裝置中選用的催化劑型號(hào)為tfjf型和hpa-8型，是處理各種不同類型有機(jī)廢氣的高效廣譜型催化劑。
tfjf型催化劑蜂窩陶瓷做載體，內(nèi)浸漬貴金屬鉑和鈀,具有高活性、高凈化效率、耐高溫及長(zhǎng)使用壽命等特點(diǎn)；
主要技術(shù)性能參數(shù)：
外形尺寸
100×100×50mm
孔穴尺寸
∮1.3mm
孔穴密度
25.4個(gè)/cm2
孔壁厚度
0.5mm
深層主晶相
γ—al2o3
比表面積
43m2/g
堆積密度
0.8g/cm3
空速
1×104h-1
催化劑活性溫度
210℃
耐沖擊溫度
750℃
8) 電加熱元件
電加熱元件為紅外線電熱管，利用電加熱的輻射原理。電加熱管由φ16高溫薄管內(nèi)襯高溫氧化鎂及電加熱絲組成，具有效率高、散熱快、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制作和驗(yàn)收。其性能參數(shù)為：
每米加熱管的電功率為3kw
冷態(tài)絕緣電阻為≥200mω
熱態(tài)絕緣電阻為≥5mω
老化時(shí)間3000小時(shí)
功率偏差±10%
拉力≥998n
●性能特點(diǎn)
1) 能耗低：設(shè)備啟動(dòng)，有機(jī)廢氣濃度高時(shí)，僅需15～30分鐘升溫至起燃溫度。
2) 安全可靠：設(shè)備配有阻火除塵系統(tǒng)、防爆泄壓系統(tǒng)、超溫報(bào)警系統(tǒng)及*的自控系統(tǒng)。
3) 阻力小、凈化效率高：采用*的貴金屬鈀、鉑浸漬的蜂窩陶瓷催化劑。
4) 使用壽命長(zhǎng)：催化劑一般8000小時(shí)更換，并且載體可再生。
●應(yīng)用領(lǐng)域
1) 化工行業(yè)：各類有機(jī)化學(xué)品生產(chǎn)，藥物生產(chǎn)及各類樹脂生產(chǎn)工藝過程中的廢氣；
2) 汽車、摩托車、自行車行業(yè)金屬件和塑料件的表面涂裝廢氣；
3) 機(jī)械、船舶、家電、家具、建材等行業(yè)的金屬件和塑料件的表面涂裝廢氣；
4) 制鞋行業(yè)的“三苯”廢氣；
5) 印刷、印鐵制罐行業(yè)的各類廢氣；
6) 電子、漆包線生產(chǎn)過程中各類廢氣；
7) 瀝青、橡膠制品生產(chǎn)過程各類廢氣；
8) 食品加工過程各類廢氣。