催化燃燒設備的主要結構和設計說明

 

催化燃燒設備在加熱爐爐管結焦中的應用石化行業(yè)結焦不僅會降低爐管的傳熱系數(shù)，造成局部過熱，縮短爐管的使用壽命，而且會降低裝置的生產(chǎn)能力，嚴重制約裝置的正常運行，因此有必要定期結焦。如果在石化裝置的燃燒過程中加入燃燒助燃劑，通過降低燃燒反應的活化能，可以******提高燃燒反應速度，在較低溫度下可以縮短燃燒時間。這項技術的研究取得了一些突破。

 

催化燃燒設備主要由換熱器、燃燒室、催化反應器、熱回收系統(tǒng)和凈化煙氣的排氣煙囪組成。凈化原理是:未凈化的氣體在進入燃燒室之前，經(jīng)過換熱器預熱后送入燃燒室，在燃燒室中達到所需的反應溫度。氧化反應在催化反應器中進行，凈化后的煙氣通過換熱器釋放部分熱量，然后通過煙囪排入***氣。

 

催化燃燒設備設計中應考慮的問題:

 

1.易于清洗和更換。催化劑反應器一般應設計成便于裝卸的抽屜式結構，便于清洗和更換催化劑載體。

 

2.輔助燃料和燃燒。催化燃燒一般使用氣體作為輔助燃料，燃油和電加熱也可以作為輔助燃料。一般來說，凈化氣體用于助燃。如果凈化后的氣體不能用作助燃物，應引入空氣作為助燃物。

 

3.氣流和溫度的均勻分布。為了使穿過催化劑表面的氣流和溫度分布均勻，并確?；鹧娌恢苯咏佑|催化劑表面，燃燒室必須具有足夠的長度和空間。催化燃燒設備應具有******的保溫效果。爐體一般采用內(nèi)襯耐火材料的鋼殼，或雙層夾芯墻結構。

 

4.轉(zhuǎn)化速度更高。因為催化燃燒是不可逆的放熱反應，無論反應進行到什么階段，都應該在盡可能高的溫度下進行，以獲得更高的轉(zhuǎn)化率。但操作溫度往往受到一些條件的限制，如催化劑的耐熱溫度、高溫物料的獲取、熱能的供應、是否伴隨副反應等。因此，在實際生產(chǎn)中應根據(jù)實際情況進行適當?shù)倪x擇。

 

催化燃燒設備使用一種凈化方法，該方法使用催化劑在較低溫度下氧化和分解廢氣中的可燃物質(zhì)。所以催化燃燒也叫催化化學轉(zhuǎn)化。由于催化劑加速了氧化分解過程，在300~450℃時，***部分烴類可以被催化劑氧化。與熱燃燒方法相比，催化燃燒需要的輔助燃料更少，能耗更低，設備和設施更小。在化學反應過程中，利用催化劑降低燃燒溫度，加速有毒有害氣體氧化的方法稱為催化燃燒法。由于催化劑的載體由多孔材料制成，因此具有較***的比表面積和合適的孔徑。當加熱到300~450℃的有機氣體通過催化層時，氧氣和有機氣體被吸附在多孔材料表面的催化劑上，增加了氧氣和有機氣體接觸和碰撞的機會，提高了活性，使有機氣體和氧氣發(fā)生強烈的化學反應生成CO2和H2O，同時產(chǎn)生熱量，使有機氣體無害。

 

汽油車尾氣催化凈化性能的提高、柴油車尾氣和黑煙顆粒的催化去除、含氯氟烴(CFCs)的催化分解和催化合成、CO2的催化合成和利用、催化傳感器、燃料電池和低層***氣臭氧的催化去除等。因此，我們可以看到，催化技術將在解決目前世界普遍關注的全球環(huán)境問題中發(fā)揮重要作用，催化研究將從***初的“石化催化獲取有用物質(zhì)”階段逐步轉(zhuǎn)向“新能源和環(huán)保催化去除不***物質(zhì)”階段。