有机废气催化燃烧装置设计和应用中的注意事项

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催化燃烧装置是指在催化剂作用下燃烧的装置或设备。其工作原理是利用催化剂在较低的起燃温度下无焰燃烧有机废气,使有机废气分解成无毒的二氧化碳和水蒸气。与直接燃烧相比,催化燃烧温度低,燃烧完全。

催化燃烧是一种燃烧方法,其中有害气体中的可燃物质通过使用合适的催化剂在较低温度下分解和氧化。

一、催化燃烧装置设计和使用中的注意事项

在化学反应过程中,催化燃烧装置利用催化剂降低燃烧温度,加速有毒有害气体的完全氧化,称为催化燃烧法。由于催化剂载体由多孔材料制成,因此具有较大的比表面积和合适的孔径。当加热到300-450℃的有机气体通过催化层时,氧气和有机气体被吸附在多孔材料表面的催化剂上,增加了氧气和有机气体接触和碰撞的机会,提高了活性,使有机气体和氧气发生强烈的化学反应,生成CO2和H2O,同时产生热量,使有机气体无毒无害。

(1)加热装置

通常,催化燃烧设备是电加热的,燃料油和天然气也可以用作辅助燃料。然而,由于燃油和天然气是危险的,所以使用电加热更安全,而且电加热方法对温度有很好的控制效果。

(2)气流和温度分布均匀

废气和温度需要在催化燃烧装置中均匀分布,这要求催化燃烧装置必须具有足够的长度和空间。催化燃烧装置还应具有良好的保温效果。一般情况下,炉体由内衬耐火材料的钢壳或双层夹芯墙结构制成。

(3)更高的转换速度。

催化燃烧装置必须保证催化燃烧反应所需的温度,以达到更好的废气处理效果。由于催化燃烧反应是不可逆的放热反应,无论反应在哪个阶段进行,都应该在尽可能高的温度下进行,以获得更高的转化率。

(4)易于清洁和更换

一般来说,催化燃烧装置应设计成便于装卸的模具抽屉结构,便于清洗和更换催化剂载体。

二、使用催化燃烧装置时的注意事项

在工业生产中,大量含有苯、醇和酮的有机废气排放,危害工人健康,污染环境。催化燃烧装置作为控制有机废气污染的一种手段,在我国已经取得了相当大的成效。然而,在催化燃烧装置的设计、加工和应用中仍存在一些潜在的不安全因素。因此,应该对催化燃烧装置的安全性给予足够的重视。当事故隐患严重时,该装置会发生火灾和爆炸。因此,国家应制定催化燃烧处理有机废气的浓度控制标准或设计规范。除上述因素外,从技术角度来看,以下不安全因素也值得注意。

1.不安全因素

(1)有机气体的爆炸下限与温度有关。通常,温度越高,反应速度越快,爆炸极限范围越大。当进入催化燃烧装置的有机废气浓度太大时,催化燃烧装置的温度将升高。此外,国内催化燃烧装置没有设置废气浓度检测和控制设备,升温后有机废气的爆炸下限值将小于手册中给出的值。此外,在局部高温条件下,装置中有机废气成分的不均匀混合可能超过废气的真实爆炸下限,存在爆炸危险。

(2)一般来说,在相同的爆炸下限浓度下,大多数有机废气中有机组分的燃烧热值可视为相同值,每1%的爆炸下限含有约1868 kj/nm勺的热值。如果燃烧完全,即热值全部用来加热废气本身,燃烧爆炸极限值低1%的废气可将废气加热15.3℃;当废气浓度达到25%的爆炸下限时,废气本身的温度会升高。

2.管理措施

针对我国催化燃烧装置的应用现状,建议有关部门加强对催化燃烧装置的设计、生产和应用的管理,并着重采取以下措施。

(1)组织各种力量对催化燃烧装置应用中发生的事故进行调查分析,总结经验教训。

(2)建立严格的安全使用标准,以便有章可循;

③目前生产和设计催化燃烧装置的单位应进行相关的安全技术检查。没有劳动保护部门认可的生产设计资质的,禁止盲目生产设计;

(4)在使用催化燃烧装置控制有机废气的各种项目中,劳动保护部门应参与审查其安全措施。如果没有一个好的设计项目有火灾报警和安全控制措施,就不应该启动,以确保安全;

⑤建议设立催化燃烧技术安全教育培训点,培训操作人员,提高安全意识;

⑥产生有机废气的场所大多是重点防火场所,建议科研单位对应用中的安全技术进行更深入的研究。

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