高温条件下催化剂对煤粉燃烧性能的研究

高温条件下催化剂对煤粉燃烧性能的研究
高温条件下催化剂对煤粉燃烧性能的研究

催化燃烧原理

催化燃烧原理 催化燃烧原理?下面就由安徽宝华环保科技有限公司来给大家简单介绍下吧!催化燃烧是用催化剂使废气中可燃物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。由于催化剂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,通过催化剂就可以氧化完全。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,由于使用的催化剂的中毒、催化床层的更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。 在化学反应过程中,利用催化剂降低燃烧温度,加速有毒有害气体完全氧化的方法,叫做催化燃烧法。由于催化剂的载体是由多孔材料制作的,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,氧和有机气体被吸附在多孔材料表层的催化剂上,增加了氧和有机气体接触碰撞的机会,提高了活性,使有机气体与氧产生剧烈的化学反应而生成CO2和H2O,同时产生热量,从而使得有机气体变成无毒无害气体。 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,如右图所示。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。 安徽宝华环保科技有限公司拥有环保专业承包叁级资质和国家清洁生产咨询审核资质,根据市场需求,不断推陈出新,积极与国内科研院校建立战略合作关系,不断引进新技术与新人才,进一步提升业务能力与水平。公司在全体宝华人的努力下,逐渐发展成为具有影响力的环保综合服务商。公司秉承“客户至上、服务第一”的理念,依托强大的技术支持和完备的售后服务,为您解决身边的环境问题。全体宝华人愿与您携手并进,共建美丽中国,同创绿色地球。

吸附催化燃烧工艺简介

1、吸附-催化燃烧法原理 吸附浓缩-催化燃烧法,该设备采用多气路连续工作,设备多个吸附床可交替使用。含有机物的废气经风机的作用,经过活性炭吸附层,有机物质被活性炭特有的作用力截留在其内部,吸附去处效率达80%,吸附后的洁净气体排出;经过一段时间后,活性炭达到饱和状态时,停止吸附,此时有机物已被浓缩在活性炭内,之后按照PLC自动控制程序将饱和的活性炭床与脱附后待用的活性炭床进行交替切换。CO(催化氧化设备)自动升温将热空气通过风机送入活性炭床使碳层升温将有机物从活性炭中“蒸”出,脱附出来的废气属于高浓度、小风量、高温度的有机废气。 催化燃烧法:VOC-CH 型有机气体催化净化装置,是利用催化剂使有害气体中的可燃组 和分在较低的温度下氧化分解的净化方法。对于 CnHm 和有机溶剂蒸汽氧化分解生成CO 2 O并释放出大量热量。其反应方程式为: H 2 图3-1 VOC-CO原理图 活性炭脱附出来的高浓度、小风量、高温度的有机废气经阻火除尘器过滤后,进入特制的板式热交换器,和催化反应后的高温气体进行能量间接交换,此时废气源的温度得到第一次提升;具有一定温度的气体进入预热器,进行第二次的温度提升;之后进入第一级催化反应,此时有机废气在低温下部份分解,并释放出能量,对废气源进行直接加热,将气体温度提高到催化反应的最佳温度;经温度检测系统检测,温度符合催化反应的温度要求,进入催化燃烧室,有机气体得到彻底分解,同时释放出大量的热量;净化后的气体通过热交换器将热能转换给出冷气流,降温后气体由引风机排空。 有机物利用自身氧化燃烧释放出的热量维持自燃,如果脱附废气浓度足够高,CO 正常

使用需要很少的电功率甚至不需要电功率加热,做到真正的节能、环保,同时,整套装置安全、可靠、无任何二次污染。 2、处理工艺流程 根据行业要求及减少用户投资成本、运行维护费用,拟采用湿法除尘、干式过滤、活性炭吸附、催化燃烧脱附的方式对喷漆房污染综合治理,其中吸附浓缩-催化燃烧法工艺流程图如下: 图3-2 喷漆废气处理工艺流程图 本处理装置工艺采用湿法除尘+干式过滤+吸附+催化净化装置,工作方式为:一个湿式除尘塔+干式过滤器+若干个吸附床,经过除尘过滤去除漆雾后,有机废气进入吸附床中进行吸附工作,净化后的气体由风机排入排气筒达标排放。日常工作时吸附床中一个进行脱附再生工作,其余进行吸附工作。脱附时启动催化燃烧器中的电预热器,待温度达到起燃温度时,由脱附风机和补冷风机补入系统中的冷风,经混合后调到适当温度(140℃,其中废气中有机成分沸点:甲苯110.6℃,二甲苯138-144℃)后送入吸附床进行脱附操作,吹脱出的高浓度有机废气(可浓缩10-20倍)与燃烧后的热废气在热交换器中进行热交换得到预热后送入燃烧室,在燃烧室中升到起燃温度后由催化剂将有机物氧化分解为无害的 CO 2和H 2 O。燃烧后的废气经脱附出的气体热交换温度降低至180-200℃后用于脱附,多余废 气排入排气筒。 由多个吸附床轮流进行吸附和脱附再生,吸附与脱附之间切换,连续运行(工作时间可根据企业生产情况调节)。本工程设计废气浓度100ppm,浓缩后有机废气浓度可达到5000mg/m3以上,在燃烧器启动通过电加热升温至起燃温度后,可维持自燃。

Co基催化剂上甲苯催化燃烧的研究

Hans Journal of Chemical Engineering and Technology 化学工程与技术, 2019, 9(4), 299-304 Published Online July 2019 in Hans. https://www.360docs.net/doc/7315254318.html,/journal/hjcet https://https://www.360docs.net/doc/7315254318.html,/10.12677/hjcet.2019.94042 Study on Catalytic Combustion of Toluene on Co-Based Catalysts Shengkang Wang, Hua Pan*, Yiping Mao, Zhongyu Yang, Dingsheng Zhang, Yu Mei College of Biology and Environmental Engineering, Zhejiang Shuren University, Hangzhou Zhejiang Received: Jun. 14th, 2019; accepted: Jun. 28th, 2019; published: Jul. 4th, 2019 Abstract Co/CeO2 and Co/TiO2 catalysts were prepared by impregnation method. The catalytic behavior of Co/CeO2 and Co/TiO2 catalysts for catalytic combustion of toluene was investigated. It shows that the activity of Co/CeO2 catalyst is higher than that of Co/TiO2 catalyst. Co/CeO2 catalyst has a lower light-off temperature (T50= 210?C), while the conversion of toluene can be stabilized at 80% at 225?C on Co/CeO2. Co/CeO2 has a larger specific surface area, which increases the contact area of the reactants with the catalyst, resulting in the higher activity of the catalyst. The active compo-nent in the Co/CeO2and Co/TiO2catalysts is Co3O4. The higher content of O surf and Co3O4on the surface of Co/CeO2 catalyst may be the main reason for the higher activity of Co/CeO2 catalyst. Keywords Cobalt, Catalytic Combustion, Toluene Co基催化剂上甲苯催化燃烧的研究 王晟康,潘华*,毛益萍,杨仲余,张鼎盛,梅瑜 浙江树人大学生物与环境工程学院,浙江杭州 收稿日期:2019年6月14日;录用日期:2019年6月28日;发布日期:2019年7月4日 摘要 采用浸渍法制备了Co/CeO2和Co/TiO2催化剂,考察了Co/CeO2和Co/TiO2催化剂催化燃烧甲苯的催化行为。研究表明:Co/CeO2催化剂活性高于Co/TiO2催化剂活性。Co/CeO2催化剂具有较低的起燃温度(T50 *通讯作者。

煤炭燃烧特性指标

煤炭燃烧特性指标 几乎所有的煤炭特性指标都与煤炭的燃烧特性是相关的,反之,也没有一个能完全、全面表征煤炭燃烧特性的指标。与此同时,不同的煤炭特性指标对于煤炭燃烧特性的重要性,也随着煤炭燃烧方式的不同而异,并具有相当的差别。作为影响煤炭燃烧特性或者说过程最明显的指标是煤炭的挥发份和粘结性或者说膨胀系数。前者表征着煤炭在燃烧过程中的以气相完成的份额和其对后续固相燃烧过程的影响;后者则关系到煤炭颗粒因形态、尺寸和反应表面积的变化而使其自身的燃烧特性受到的影响。而前者和后者有时又是具有密切联系的。与煤炭燃烧特性有关的还有挥发份的释出特性、焦炭的反应性、煤炭的热稳定值、重度等,以及煤炭在堆放过程中的风化、自燃特性和可磨度。 煤炭颗粒在受热过程中的熔融软化、胶质体和半焦的形式几乎所有的烟煤在受热升温的过程中与挥发份释出的同时,都会出现胶质体,呈塑性和颗粒的软化现象。煤炭颗粒间的粘结就是因颗粒胶体间的相互粘结而产生的,因此煤炭的粘结性也就于其所呈现胶体的条件相关。当一个按一定升温速度,经历着受热过程的煤炭颗粒进行观察时,考虑到在此受热过程中热量总是从表面传向颗粒核心的,在同一时间内表面温度也总高于核心。可以发现不同的烟煤,在表面温度达到320~350℃以前,颗粒的形态变化一般觉察不到,只

有煤化程度低的气煤才可观察到表面开始有挥发份气体释出。在温度到350~420℃时,可以观察到在颗粒表面出现了一层带有气泡的液相膜,表面上也逐渐失去原来的棱角,这层膜就是胶质体。当温度为500~550℃时,一方面因颗粒内部温度升高,使胶质体层向内层发展,以及外部的胶质体层因挥发份释出被蒸干转化为半焦,即从表面到中心由半焦壳、胶质体和原有的煤三层所构成,但这种形态所保持的时间是短暂的。随着受热的继续,胶质体的发展和体积的膨胀,半焦外壳出现裂口,胶质体流出。其后是胶质体向颗粒中心区域的发展,流出的胶质体被蒸干转变为半焦,直到整个颗粒都经历胶质体和半焦的形成。整个的过程如图3-2-2所示:试验证明软化温度越低的煤种,挥发份开始释出的时间越早。因此软化温度Tp(对于不同的烟煤表面开始出现液相膜的温度)和再固化温度TK(呈现最大塑性的温度TMAX以及被蒸干再次呈固体形状的温度)都是表明煤炭流变特性的指标,同样也间接表明了于煤炭燃烧特性密切相关的问题。 Ⅰ软化开始阶段Ⅱ开始形成半焦的阶段Ⅲ煤粒强烈软化和半焦破 裂阶段

催化燃烧原理及催化剂

催化燃烧的基本原理 催化燃烧是典型的气-固相催化反应,其实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化燃烧过程中,催化剂的作用是降低活化能,同时催化剂表面具有吸附作用,使反应物分子富集于表面提高了反应速率,加快了反应的进行。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下,发生无焰燃烧,并氧化分解为CO2和H20, 同时放出大量热能,其反应过程为: 2 催化燃烧的特点及经济性 2.1催化燃烧的特点 2.1.1起燃温度低,节省能源 有机废气催化燃烧与直接燃烧相比,具有起燃温度低,能耗也小的显著特点。在某些情况下,达到起燃温度后便无需外界供热。 二、催化剂及燃烧动力学 2.1催化剂的主要性能指标 在空速较高,温度较低的条件下,有机废气的燃烧反应转化率接近100%,表明该催化剂的活性较高[9]。催化剂的活性分诱导活化、稳定、衰老失活3 个阶段,有一定的使用限期,工业上实用催化剂的寿命一般在2年以上。使用期的长短与最佳活性结构的稳定性有关,而稳定性取决于耐热、抗毒的能力。对催化燃烧所用催化剂则要求具有较高的耐热和抗毒的性能。有机废气的催化燃烧一般不会在很严格的操作条件下进行,这是由于废气的浓度、流量、成分等往往不稳定,因此要求催化剂具有较宽的操作条件适应性。催化燃烧工艺的操作空速较大,气流对催化剂的冲击力较强,同时由于床层温度会升降,造成热胀冷缩,易使催化剂载体破裂,因而催化剂要具有较大的机械强度和良好的抗热胀冷缩性能。 2.2催化剂种类 目前催化剂的种类已相当多,按活性成分大体可分3 类。2.2.1贵金属催化剂 铂、钯、钌等贵金属对烃类及其衍生物的氧化都具有很高的催化活性,且使用寿命长,适用范围广,易于回收,因而是最常用的废气燃烧催化剂。如我国最早采用的Pt-Al203 催化剂就属于此类催化剂。但由于其资源稀少,价格昂贵,耐中毒性差,人们一直努力寻找替代品或尽量减少其用量。2.2.2过渡金属氢化物催化剂 作为取代贵金属催化剂,采用氧化性较强的过渡金属氧化物,对甲烷等烃类和一氧化碳亦具有较高的活性,同时降低了催化剂的成本,常见的有Mn0x、CoOx和CuOx等催化剂。大连理工大学研制的含Mn02催化剂,在130C及空速13000h-1 的条件下能消除甲醇蒸气,对乙醛、丙酮、苯蒸气的清除也很有效果。

煤粉燃烧过程的数值模拟

煤粉燃烧过程的数值模拟 Ryoichi Kurose 京都大学 高级研究院流体科学与工程学院机械工程与科学系 Hiroaki Wata nabe and Hisao Makino 中央研究所的电力行业能源工程研究实验室 摘要 煤炭是一种能够满足电力进一步需求的重要能源资源,而且煤炭比其他化石燃料的储量丰富得多。在燃煤发电厂,改善对环境污染物如NOx,SOx及包括未燃尽的碳粒在内的灰粒的含量的控制技术十分重要。随着计算机性能的显着提高,人们强烈希望计算流体动力学(CFD)成为一种工具,成为一种研发和设计这种合适的煤粉燃烧的燃烧炉膛和燃烧器的工具。这次审查的重点是突出我们的CFD 研究的最新进展,即煤粉在燃烧中的平均雷诺数纳维斯托克斯(RANS)的模拟和大涡模拟(LES)的最新进展,及未来的一些前景。 关键词:煤粉燃烧,数值模拟,平均雷诺数纳维斯托克斯模拟,大涡模拟 1.介绍 煤炭是一种能够满足电力进一步需求的重要能源资源,而且煤炭比其他化石燃料的储量丰富得多。在燃煤发电厂,改善对环境污染物如NOx,SOx及包括未燃尽的碳粒在内的灰粒的含量的控制技术十分重要。为了实现这些目标和要求,了解煤粉燃烧机理和先进的燃烧技术的发展十分必要。然而,由于煤粉燃烧是一个非常复杂的现象,其中最高的火焰温度超过1500C,以及某些物质难以进行测量,如一些原子团种类和一些高活性固体颗粒,因此在燃烧过程中的煤粉燃烧机 理至今没有得到很好的解释。而且由于研发过程包含许多步骤,因此,新的燃烧炉膛和燃烧器的发展需要较高的成本和较长的时间。 随着计算机性能的显著提升,煤粉燃烧领域的计算流体动力学正在被研发。在这种方法中,电脑解决了燃烧领域的控制方程式,这使它能够提供温度和化学物质种类分布的详细信息和在整个燃烧空间中煤粉颗粒的行为,而上述那些通过实验是不能得到的。此外,此种方法有助于在相对较低的成本条件下重复审查任意条件下的煤粉的流场和各种参数。因此,强烈地希望计算流体动力学(CFD)能够成为燃烧炉炉膛和燃烧器研发和设计的一种工具。

催化剂及催化燃烧技术

催化燃烧是借助催化剂在低温下(200~400℃)下,实现对有机物的完全氧化,因此,能耗少,操作简便,安全,净化效率高,在有机废气特别是回收价值不大的有机废气净化方面,比如化工,喷漆、绝缘材料、漆包线、涂料生产等行业应用较广,已有不少定型设备可供选用。 一、催化原理及装置组成 (1)催化剂定义催化剂是一种能提高化学反应速率,控制反应方向,在反应前后本身的化学性质不发生改变的物质。 (2)催化作用机理催化作用的机理是一个很复杂的问题,这里仅做简介。在一个化学反应过程中,催化剂的加入并不能改变原有的化学平衡,所改变的仅是化学反应的速度,而在反应前后,催化剂本身的性质并不发生变化。那么,催化剂是怎样加速了反应速度呢了既然反应前后催化剂不发生变化,那么催化剂到底参加了反应没有?实际上,催化剂本身参加了反应,正是由于它的参加,使反应改变了原有的途径,使反应的活化能降低,从而加速了反应速度。例如反应A+B→C是通过中间活性结合物(AB)过渡而成的,即: A+B→[AB]→C 其反应速度较慢。当加入催化剂K后,反应从一条很容易进行的途径实现: A+B+2K→[AK]+[BK]→[CK]+K→C+2K 中间不再需要[AB]向C的过渡,从而加快了反应速度,而催化剂并未改变性质。 (3)催化燃烧的工艺组成不同的排放场合和不同的废气,有不同的工艺流程。但不论采取哪种工艺流程,都由如下工艺单元组成。 ①废气预处理为了避免催化剂床层的堵塞和催化剂中毒,废气在进入床层之前必须进行预处理,以除去废气中的粉尘、液滴及催化剂的毒物。 ②预热装置预热装置包括废气预热装置和催化剂燃烧器预热装置。因为催化剂都有一个催化活性温度,对催化燃烧来说称催化剂起燃温度,必须使废气和床层的温度达到起燃温度才能进行催化燃烧,因此,必须设置预热装置。但对于排出的废气本身温度就较高的场合,如漆包线、绝缘材料、烤漆等烘干排气,温度可达300℃以上,则不必设置预热装置。 预热装置加热后的热气可采用换热器和床层内布管的方式。预热器的热源可采用烟道气或电加热,目前采用电加热较多。当催化反应开始后,可尽量以回收的反应热来预热废气。在反应热较大的场合,还应设置废热回收装置,以节约能源。 预热废气的热源温度一般都超过催化剂的活性温度。为保护催化剂,加热装置应与催化燃烧装置保持一定距离,这样还能使废气温度分布均匀。 从需要预热这一点出发,催化燃烧法最适用于连续排气的净化,若间歇排气,不仅每次预热需要耗能,反应热也无法回收利用,会造成很大的能源浪费,在设计和选择时应注意这一点。 ③催化燃烧装置一般采用固定床催化反应器。反应器的设计按规范进行,应便于操作,维修方便,便于装卸催化剂。 在进行催化燃烧的工艺设计时,应根据具体情况,对于处理气量较大的场合,设计成分建式流程,即预热器、反应器独立装设,其间用管道连接。对于处理气量小的场合,可采用催化焚烧炉,把预热与反应组合在一起,但要注意预热段与反应段间的距离。 在有机物废气的催化燃烧中,所要处理的有机物废气在高温下与空气混合易引起爆炸,安全问题十分重要。因而,一方面必须控制有机物与空气的混合比,使之在爆炸下限;另一方面,催化燃烧系统应设监测报警装置和有防爆措施。 二、催化燃烧用催化剂 由于有机物催化燃烧的催化剂分为贵金属(以铂、钯为主)和贱金属催化剂。贵金属为活性组分的催化剂分为全金属催化剂和以氧化铝为载体的催化剂。全金属催化剂是以镍或镍铬合金为载体,将载体做成带、片、丸、丝等形状,采用化学镀或电镀的方法,将铂、钯等贵金属沉积其上,然后做成便于装卸的催化剂构件。由氧化铝作载体的贵金属催化剂,一般是以陶

火电厂煤粉燃烧系统

火电厂煤粉燃烧系统 火力发电厂简称火电厂,是利用煤、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂,它的基本生产过程是:燃料在锅炉中燃烧加热水生成蒸汽,将燃料的化学能转变成热能,蒸汽压力推动汽轮机旋转,热能转换成机械能,然后汽轮机带动发电机旋转,将机械能转变成电能。今天我的课题是煤粉燃烧系统。 一、煤粉的制备及预热 用火车或汽车、轮船等将煤运至电厂的煤场后,经初步筛选处理,用输煤皮带送到锅炉的原煤仓。煤从原煤仓落入煤斗,由给煤机送入磨煤机磨成煤粉,并经空气预热器来的一次风干燥并带至粗粉分离器。在粗粉分离器中将不合格的粗粉分离返回磨煤机再行磨制,合格的细煤粉被一次风带入旋风分离器,使煤粉与空气分离后进入煤粉仓。 二、煤粉气流的着火和燃烧 (一)煤粉气流的着火 煤粉空气混合物经燃烧器以射流方式被喷入炉膛后,经过湍流扩散和回流,卷吸周围的高温烟气,同时又受到炉膛四周高温火焰的辐射,被迅速加热,热量到达一定温度后就开始着火。有实验表明,煤粉气流的着火温度要比煤的着火温度高一些。因此,煤粉空气混合物较难着火,这是煤粉燃烧的特点之一。 在锅炉燃烧中,希望煤粉气流离开燃烧器喷口不远处就能稳定地着火,如果着火过早可能使燃烧器喷口因过热被烧坏,也易使喷口附近结渣;如果着火太迟,就会推迟整个燃烧过程,使煤粉来不及烧完就离开炉膛,增大机械不完全燃烧损失。另外着火推迟还会使火焰中心上移,造成炉膛出口处的受热面结渣。 煤粉气流着火后就开始燃烧,形成火炬,着火以前是吸热阶段,需要从周围介质中吸收一定的热量来提高煤粉气流的温度,着火以后才是放热过程。将煤粉气流加热到着火温度所需的热量称为着火热。它包括加热煤粉及空气(一次风),并使煤粉中水分加热、蒸发、过热所需热量。 (二)煤粉燃烧的三个阶段 煤粉同空气以射流的方式经喷燃器喷入炉膛,在悬浮状态下燃烧,从燃烧器出口,煤粉的燃烧过程大致可分为以下三个阶段: 1.着火前的准备阶段 煤粉气流喷人炉内至着火这一阶段为着火前的准备阶段。着火前的准备阶段是吸热阶段。在此阶段内,煤粉气流被烟气不断加热,温度逐渐升高。煤粉受热后,首先是水分蒸发,接着干燥的煤粉进行热分解并析出挥发分。挥发分析出的数量和成分取决于煤的特性、加热温度和速度。着火前煤粉只发生缓慢氧化,氧浓度和飞灰含碳量的变化不大。一般认为,从煤粉中析出的挥发分先着火燃烧。挥发分燃烧放出的热量又加热炭粒,炭粒温度迅速升高,当炭粒加热至一定温度并有氧补充到炭粒表面时,炭粒着火燃烧。 2.燃烧阶段 煤粉着火以后进入燃烧阶段。燃烧阶段是一个强烈的放热阶段。煤粉颗粒的着火燃烧,首先从局部开始,然后迅速扩展到整个表面。煤粉气流一旦着火燃烧,

铜及铜合金的高温特性

Thesis Submitted By Ramkumar Kesharwani Roll No: 208ME208 In the partial fulfillment for the award of Degree of Master of Technology In Mechanical Engineering
Department of Mechanical Engineering National Institute of Technology Rourkela-769008, Orissa, India. May 2010

Thesis Submitted By Ramkumar Kesharwani Roll No: 208ME208 In the partial fulfillment for the award of Degree of Master of Technology In Mechanical Engineering
Under the supervision of Prof. S. K. Sahoo
Department of Mechanical Engineering National Institute of Technology Rourkela-769008, Orissa, India. May 2010

National Institute of Technology Rourkela
CERTIFICATE
This is to certify that thesis entitled, “High Temperature behavior of Copper” submitted by Mr. “Ramkumar Kesharwani” in partial fulfillment of the requirements for the award of Master of Technology Degree in Mechanical Engineering with specialization in “Production Engineering” at National Institute of Technology, Rourkela (Deemed University) is an authentic work carried out by him under my supervision and guidance. To the best of my knowledge, the matter embodied in this thesis has not been submitted to any other university/ institute for award of any Degree or Diploma.
Date: Dept. of Mechanical Engineering
Prof. S.K. Sahoo National Institute of Technology Rourkela-769008

废气催化燃烧的原理及其工艺

往往业主在采购废气处理设备的时候会问一些技术性的问题以决定采用哪种技术,哪种技术最为适合该工艺,下面专门介绍本公司生产的,吸附+脱附+催化燃烧有机废气处理设备的技术原理及工艺流程。以供广大业主参考。 一、催化燃烧的基本原理 催化燃烧是典型的气-固相催化反应,其实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化燃烧过程中,催化剂的作用是降低活化能,同时催化剂表面具有吸附作用,使反应物分子富集于表面提高了反应速率,加快了反应的进行。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下,发生无焰燃烧,并氧化分解为CO2和H2O,同时放出大量热能,其反应过程为: 2 催化燃烧的特点及经济性 2.1 催化燃烧的特点 2.1.1起燃温度低,节省能源 有机废气催化燃烧与直接燃烧相比,具有起燃温度低,能耗也小的显著特点。在某些情况下,达到起燃温度后便无需外界供热。 二、催化剂及燃烧动力学 2.1 催化剂的主要性能指标 在空速较高,温度较低的条件下,有机废气的燃烧反应转化率接近100%,表明该催化剂的活性较高[9]。催化剂的活性分诱导活化、稳定、衰老失活3个阶段,有一定的使用限期,工业上实用催化剂的寿命一般在2年以上。使用期的长短与最佳活性结构的稳定性有关,而稳定性取决于耐热、抗毒的能力。对催化燃烧所用催化剂则要求具有较高的耐热和抗毒的性能。有机废气的催化燃烧一般不会在很严格的操作条件下进行,这是由于废气的浓度、流量、成分等往往不稳定,因此要求催化剂具有较宽的操作条件适应性。催化燃烧工艺的操作空速较大,气流对催化剂的冲击力较强,同时由于床层温度会升降,造成热胀冷缩,易使催化剂载体破裂,因而催化剂要具有较大的机械强度和良好的抗热胀冷缩性能。 2.2 催化剂种类 目前催化剂的种类已相当多,按活性成分大体可分3类。 2.2.1贵金属催化剂 铂、钯、钌等贵金属对烃类及其衍生物的氧化都具有很高的催化活性,且使用寿命长,适用范围广,易于回收,因而是最常用的废气燃烧催化剂。如我国最早采用的Pt-Al2O3催化剂就属于此类催化剂。但由于其资源稀少,价格昂贵,耐中毒性差,人们一直努力寻找替代品或尽量减少其用量。 2.2.2过渡金属氢化物催化剂 作为取代贵金属催化剂,采用氧化性较强的过渡金属氧化物,对甲烷等烃类和一氧化碳亦具有较高的活性,同时降低了催化剂的成本,常见的有MnOx、CoOx和CuOx等催化剂。大连理工大学研制的含MnO2催化剂,在130℃及空速13000h-1的条件下能消除甲醇蒸气,对乙醛、丙酮、苯蒸气的清除也很有效果。 2.2.3复氧化物催化剂 一般认为,复氧化物之间由于存在结构或电子调变等相互作用,活性比相应的单一氧化物要高。主要有以下两大类: (1)钙钛矿型复氧化物 稀土与过渡金属氧化物在一定条件下可以形成具有天然钙钛矿型的复合氧化物,通式为ABO3,其活性明显优于相应的单一氧化物。结构中一般A为四面体型结构,B为八面体形结构,这样A和B形成交替立体结构,易于取代而产生品格缺陷,即催化活性中心位,表面晶格氧提供高活性的氧化中心,从而实现深度氧化反应。常见的有几类如:BaCuO2、LaMnO3等。

催化燃烧的性质

广州和风环境技术有限公司 https://www.360docs.net/doc/7315254318.html,/ 催化燃烧的性质是什么 催化燃烧是借助催化剂在低温下(200~400℃)下,实现对有机物的完全氧化,因此,能耗少,操作简便,安全,净化效率高,在有机废气特别是回收价值不大的有机废气净化方面,比如化工,喷漆、绝缘材料、漆包线、涂料生产等行业应用较广,已有不少定型设备可供选用。 一、催化原理及装置组成 (1)催化剂定义催化剂是一种能提高化学反应速率,控制反应方向,在反应前后本身的化学性质不发生改变的物质。 (2)催化作用机理催化作用的机理是一个很复杂的问题,这里仅做简介。在一个化学反应过程中,催化剂的加入并不能改变原有的化学平衡,所改变的仅是化学反应的速度,而在反应前后,催化剂本身的性质并不发生变化。那么,催化剂是怎样加速了反应速度呢了既然反应前后催化剂不发生变化,那么催化剂到底参加了反应没有?实际上,催化剂本身参加了反应,正是由于它的参加,使反应改变了原有的途径,使反应的活化能降低,从而加速了反应速度。例如反应A+B →C是通过中间活性结合物(AB)过渡而成的,即:A+B→[AB]→C 其反应速度较慢。当加入催化剂K后,反应从一条很容易进行的途径实现:A+B+2K →[AK]+[BK]→[CK]+K→C+2K 中间不再需要[AB]向C的过渡,从而加快了反应速度,而催化剂并未改变性质。 (3)催化燃烧的工艺组成不同的排放场合和不同的废气,有不同的工艺流程。但不论采取哪种工艺流程,都由如下工艺单元组成。 ①废气预处理为了避免催化剂床层的堵塞和催化剂中毒,废气在进入床层之前必须进行预处理,以除去废气中的粉尘、液滴及催化剂的毒物。 ②预热装置预热装置包括废气预热装置和催化剂燃烧器预热装置。因为催化剂都有一个催化活性温度,对催化燃烧来说称催化剂起燃温度,必须使废气和床层的温度达到起燃温度才能进行催化燃烧,因此,必须设置预热装置。但对于排出的废气本身温度就较高的场合,如漆包线、绝缘材料、烤漆等烘干排气,温度

催化燃烧废气处理设备的工艺以及维护

催化燃烧废气处理设备的工艺以及维护 近年来,催化燃烧废气处理设备的市场占有率越来越高,那么,催化燃烧废气处理设备的工艺是什么呢?以及平常应该怎么维护呢? 催化燃烧废气处理设备由预处理装置、预热装置、催化燃烧装置、防爆装置组成。 废气预处理:顾名思义,就是将废气的灰尘提前处理,防止催化剂床层堵塞。 预热装置:预热装置包括废气预热装置和催化剂燃烧器预热装置,因为催化剂都有一个催化活性温度,对催化燃烧来说称催化剂起燃温度,必须使废气和床层的温度达到起燃温度才能进行催化燃烧,因此,必须设置预热装置。但对于排出的废气本身温度就较高的场合,如漆包线、绝缘材料、烤漆等烘干排气,温度可达300℃以上,则不必设置预热装置。 催化燃烧装置:一般采用固定床催化反应器,反应器的设计按规范进行,应便于操作,维修就方便,便于装卸催化剂。 防爆装置:为膜片泄压防爆,安装在主机的顶部,当设备运行发生意外事故时,可及时裂开泄压,防止意外发生。 催化燃烧废气处理设备原理 催化燃烧是用催化剂使废气中可燃物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。由于催化剂加速了氧化分解的历程,大多数碳氢化合物在300-500℃的温度时,通过催化剂就可以氧化完全。 催化剂首先对VOC分子的吸附,提高了反应物的浓度其次催化氧化阶段降低反应的活化能,提高了反应速率,借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度下,发生无氧燃烧,分解成CO2和H20,释放出大量热量,能耗较小,某些情况下达到起燃温度后无需外界供热,反应温度在250-400℃。 在化学反应过程中,利用催化剂降低燃烧温度,加速有毒有害气体完全氧化的方法,叫做催化燃烧法。 由于催化剂的载体是由多孔材料制作的,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,氧和有机气体被吸附在多孔材料表层的催化剂上,增加了氧和有机气体接触碰撞的机会,提高了活性,使有机气体与氧产生剧烈的化学反应而生

RCO催化燃烧设备说明书简介

RCO催化燃烧设备净化原理 在工业生产过程中,排放的有机尾气通过引风机进入设备的旋转阀,通过旋转阀将进口气体和出口气体分开。气体先通过陶瓷材料填充层(底层)预热后发生热量的储备和热交换,其温度几乎达到催化层(中层)进行催化氧化所设定的温度,这时其中部分污染物氧化分解;废气继续通过加热区(上层,可采用电加热方式或气加热方式)升温,并维持在设定温度;其再进入催化层完成催化氧化反应,即反应生成CO2和H2O,并释放大量的热量,以达到预期的处理效果。经催化氧化后的气体进入其它的陶瓷填充层,回收热能后通过旋转阀排放到大气中,净化后排气温度仅略高于废气处理前的温度。系统连续运转、自动切换。通过旋转阀工作,所有的陶瓷填充层均完成加热、冷却、净化的循环步骤,热量得以回收。 RCO催化燃烧设备主要由阻火器,热交换器,催化反应床,风机这几个主要部件 组成。与直接燃烧相比,催化燃烧温度较低,燃烧比较好。催化燃烧用的是表面具有贵金属和金属氧化物的催化剂,将有机污染物的废气在催化剂铂、钯的作用下,可以在较低的温度下将废气中的有机污染物氧化成二氧化碳和水。催化剂的加入并不能改变原有的化学平衡,所改变的仅是化学反应的速度,而在反应前后,催化剂本身的性质并不发生变化。 RCO催化燃烧设备产品性能特点: 1.操作方便,设备工作时,实现自动控制,可靠。 2.设备启动,仅需15~30分钟升温至起燃温度,耗能仅为风机功率,浓度较低时 自动补偿。 3.采用当今先进的贵金属钯、铂浸渍的蜂窝状陶瓷载体催化剂,比表面积大,阻力小,净化率高。 4.余热可返回烘道,降低原烘道中消耗功率;也可作其它方面的热源。 5.使用寿命长,催化剂一般两年换,并且载体可循环使用。 6.不产生氮氧化物(NOX)等二次污染物; 7.可靠性高、净化效率高达99%以上; 8.热量回收率,热回收效率≥95%。 RCO催化燃烧设备能对苯、醇、酮、酯、汽油类等有机溶剂的废气进行吸附净化,适用于低浓度大风量或高浓度间歇排放废气的作业环境,它能有效地净化环境、消除污染、改善工作环境,确保工人身体健康,治理达标排放。因此,化工、轻工、涂装、电子、机电、印刷、家电、制鞋、电池(电瓶)、塑料、薄膜、橡胶、涂料、制药、家具、船舶、汽车、石油等行业产生的有害有机废气的净化及臭味的消除均可选用。 RCO催化燃烧设备使用旋转阀替代了传统设备中众多的阀门以及复杂的液压设备。有机物去除率可以达到98%以上,热回收率达到95-97%。 RCO催化燃烧设备选型及注意事项 (1)废气成分中,不能含有下列物质:有高粘性的油脂类。如磷、铋、砷、锑、汞、铅、锡;高浓度的粉尘。 (2)设备选0型时,注明废气的成份、浓度及出口温度。 (3)设备安装场所无腐蚀性气体,并有良好的防雨措施。 (4)设备所需电源为:三相交流380V,频率50Hz。 (5)注明是否有特殊要求

各种因素对煤粉炉燃烧的影响.doc

各种因素对煤粉炉燃烧的影响 现在煤粉锅炉在热力发电厂中应用广泛,而影响煤粉炉燃烧的原因多种多样,下面就从燃料、燃烧器、炉膛、锅炉运行各方面浅谈一下。 一、燃料: (一)燃料品质: 1、挥发分:挥发分是煤粉在加热过程中有机质分解而析出的气体物质。。煤中挥发 分含量对煤粉气流着火过程影响很大,煤粉气流着火温度比对应的煤的高。干燥无灰基挥发分越高的煤,着火温度越低,火焰传播速度也越快。因此挥发分含量高的煤不仅容易着火,而且着火稳定性也越好。 煤中除了挥发分和水分剩余的部分就是焦炭,包括固碳和灰分。煤粉燃烧的过程为:水分先析出,绝大部分挥发分析出,挥发分着火,引燃焦炭和剩余的挥发份。所以挥发分的燃烧对焦炭起加热作用,从而为焦炭的燃烧创造有利条件,一般而言,挥发分越高的煤越容易燃尽,q4(固体未完全燃烧热损失)少。 随着煤的碳化程度不同,挥发分的析出温度也不同,挥发分的成分及含量也不同。挥发分的着火点低,容易燃烧。挥发分高的煤火焰传播速度也越快,火焰也越长,因此一般情况气体燃料和液体燃料比固体燃料的火焰传播速度大。大部分挥发分的着火以及燃尽时间很短,约占整个燃烧时间的百分之十。 对于多相燃烧,反应速度取决于燃料附近氧化剂的浓度和固相物质的表面积。 2、水分:煤粉在加热的过程中首先析出的是水分,水分分为外部水分和内部水分。 水分的增加会影响发热量,从而使炉内温度降低影响燃料着火,增加排烟热损失,加剧尾部受热面的腐蚀和堵灰。 水分的增加影响着火热。水分多时加热煤粉气流的一部分热用于水分的蒸发和过热,使着火热增加,推迟着火。但是煤粉内的水分蒸发后可使煤粉颗粒

的表面积增大,从而提高着火能力和燃烧速度。 火电厂中大容量锅炉为防止尾部受热面低温腐蚀,尾部烟气的温度都很高,烟气中的水蒸气常压下不会凝结,汽化潜热未能被利用,使锅炉效率有所降低。 水分还会影响火焰的传播速度,水分含量大时,火焰的传播速度变低。 3、灰分:焦炭中不能燃烧的部分就是灰分。它可以使单位燃料的发热量降低,还 影响燃料的着火和燃尽,也会造成锅炉受热面积灰,结渣,磨损。 灰分含量增大时,没分的发热量就会降低,燃煤量增加,灰分覆盖在可燃物上减少与氧气的接触面积使着火比较困难,着火稳定性差,着火温度高,影响火焰传播速度。还会是燃烧不完全,增加固体未完全燃烧热损失。 灰分还会形成灰渣附着在水冷壁面,过热器,再热器,省煤器,空气预热器上,增大热阻减少传热,浪费能量。 4、发热量:煤的发热量是指单位质量的煤完全燃烧时放出的全部热量。分为高位 发热量和低位发热量。当发热量中包括煤燃烧后所产生的水蒸气凝结发出的汽化潜热时,称为高位发热量。当不包括水蒸气凝结产生的汽化潜热时,称为低位发热量。现在大型锅炉的尾气温度一般大于120度,尾气中的水蒸气不会凝结,因此我国采用低位发热量。高位发热量可由氧弹式热量计测量。 发热量大可以使煤的分解速度加快,迅速释放出挥发分,有利于达到着火热迅速达到着火温度,并且稳定的燃烧。 5、焦炭:煤失去水分和挥发分后剩余的就是焦炭,焦炭燃烧后的温度高,可以迅 速提高炉膛温度。 6、煤粉细度煤粉越细,其中的挥发分容易析出出来,可以迅速燃烧,也容易着尽, 减少固体未完全燃烧损失,还会提高火焰传播速度。 7、煤粉分布:在炉膛内煤粉分布越均匀越容易燃烧。

高温超导材料的特性测试和低温温度计实验报告

实验二十三:高温超导材料的特性测试和低温温度计 2016.12.29 一、实验数据记录 1.室温检测: 表1.室温检测数据表 2.低温温度计对比数据及超导转变曲线数据: 见下表

3.液氮沸点监测数据:

表2:液氮沸点监测数据 二、实验数据分析、处理和结论 1.处理室温检测数据,给出三部分测量电路的电流、室温、室温下的超导样品的电阻:(1)电流:铂电阻:109.03mA Si半导体电阻:100.00μA 样品电流:10.0165mA (2)室温: T=2.4516*109.03+25.736=293.03K (3) 室温下,样品的电阻: R=0.162/10.0165=0.0162Ω 2.处理低温温度计对比数据,作图给出对比结果,总结三种温度计的特点: 图1:Si电压-温度曲线

Y=-0.0026x+1.2798 R2= 0.9994 图2:温差电偶电压-温度曲线

线性拟合:Y=0.0279x-2.6711 R2=0.990 非线性拟合:Y=0.000057x2+0.0061x-0.75127 R2=0.9998 结论:由图1:Si半导体电压随着温度呈线性相关,且是负相关。 由图2:温差电偶与温度成正相关,在拟合过程中发现,二次拟合要比一次的拟合精确的多。因此温差电偶电压应该与温度成二次关系。比较两图一直,Si半导体的温敏线性较好,成的是线性关系,温差电偶电压与温度成二次关系,铂电阻R与T成线性关系。 3.作图并用最小二乘法处理超导样品测量数据,给出转变温度。 图3:样品电阻-温度曲线 图4:样品电阻-温度电压(最小二乘法)

催化燃烧机理

催化燃烧的原理 催化燃烧是借助催化剂在低温下(200~400℃)下,实现对有机物的完全氧化,因此,能耗少,操作简便,安全,净化效率高,在有机废气特别是回收价值不大的有机废气净化方面,比如化工,喷漆、绝缘材料、漆包线、涂料生产等行业应用较广,已有不少定型设备可供选用。 一、催化原理及装置组成 (1)催化剂定义催化剂是一种能提高化学反应速率,控制反应方向,在反应前后本身的化学性质不发生改变的物质。 (2)催化作用机理催化作用的机理是一个很复杂的问题,这里仅做简介。在一个化学反应过程中,催化剂的加入并不能改变原有的化学平衡,所改变的仅是化学反应的速度,而在反应前后,催化剂本身的性质并不发生变化。那么,催化剂是怎样加速了反应速度呢了既然反应前后催化剂不发生变化,那么催化剂到底参加了反应没有?实际上,催化剂本身参加了反应,正是由于它的参加,使反应改变了原有的途径,使反应的活化能降低,从而加速了反应速度。例如反应A+B→C是通过中间活性结合物(AB)过渡而成的,即: A+B→[AB]→C 其反应速度较慢。当加入催化剂K后,反应从一条很容易进行的途径实现: A+B+2K→[AK]+[BK]→[CK]+K→C+2K 中间不再需要[AB]向C的过渡,从而加快了反应速度,而催化剂并未改变性质。 (3)催化燃烧的工艺组成不同的排放场合和不同的废气,有不同的工艺流程。但不论采取哪种工艺流程,都由如下工艺单元组成。 ①废气预处理为了避免催化剂床层的堵塞和催化剂中毒,废气在进入床层之前必须进行预处理,以除去废气中的粉尘、液滴及催化剂的毒物。 ②预热装置预热装置包括废气预热装置和催化剂燃烧器预热装置。因为催化剂都有一个催化活性温度,对催化燃烧来说称催化剂起燃温度,必须使废气和床层的温度达到起燃温度才能进行催化燃烧,因此,必须设置预热装置。但对于排出的废气本身温度就较高的场合,如漆包线、绝缘材料、烤漆等烘干排气,温度可达300℃以上,则不必设置预热装置。 预热装置加热后的热气可采用换热器和床层内布管的方式。预热器的热源可采用烟道气或电加热,目前采用电加热较多。当催化反应开始后,可尽量以回收的反应热来预热废气。在反应热较大的场合,还应设置废热回收装置,以节约能源。 预热废气的热源温度一般都超过催化剂的活性温度。为保护催化剂,加热装置应与催化燃烧装置保持一定距离,这样还能使废气温度分布均匀。 从需要预热这一点出发,催化燃烧法最适用于连续排气的净化,若间歇排气,不仅每次预热需要耗能,反应热也无法回收利用,会造成很大的能源浪费,在设计和选择时应注意这一点。 ③催化燃烧装置一般采用固定床催化反应器。反应器的设计按规范进行,应便于操作,维修方便,便于装卸催化剂。 在进行催化燃烧的工艺设计时,应根据具体情况,对于处理气量较大的场合,设计成分建式流程,即预热器、反应器独立装设,其间用管道连接。对于处理气量小的场合,可采用催化焚烧炉(见图16-13),把预热与反应组合在一起,但要注意预热段与反应段间的距离。

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