催化設(shè)備設(shè)計時應(yīng)考慮以下幾方面問題:
一、便于清洗和換。催化劑反應(yīng)器一般應(yīng)設(shè)計成裝卸方便的模屜結(jié)構(gòu),便于清洗和換催化劑載體。
二、輔助燃料和助燃。催化燃燒一般采用氣作輔助燃料,也可用燃料油、電加熱等作輔助燃料。助燃一般用凈化后的氣體,如果凈化后的氣體不能作為助燃,則應(yīng)引入空氣助燃。
三、氣流和溫度均勻分布。要使通過催化劑表面的氣流和溫度分布均勻,火焰不直接接觸催化劑表面,燃燒室具有足夠的長度和空間。催化燃燒裝置應(yīng)具有良好的保溫效果。爐體一般用鋼結(jié)構(gòu)的外殼內(nèi)襯不怕火材料,或用雙層夾墻結(jié)構(gòu)。
四、較不錯的轉(zhuǎn)化速度。由于催化燃燒為不可逆的放熱反應(yīng),所以,無論反應(yīng)進行到什么階段,都應(yīng)在盡可能高的溫度下進行,以獲得較不錯的轉(zhuǎn)化速度。但操作溫度往往受某些條件的限制,如催化劑的不怕熱溫度、高溫材料的獲得,熱能的供應(yīng),以及是否伴有副反應(yīng)等。因而實際生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)實際情況恰當?shù)剡x擇。
催化設(shè)備催化劑活性好。催化劑的活性直接影響催化設(shè)備的化學(xué)轉(zhuǎn)化率。轉(zhuǎn)化率不僅與活性物質(zhì)本身的活性有關(guān),還與催化劑載體的物理形態(tài)直接相關(guān)。因此,在選擇常規(guī)催化劑活性物質(zhì)時,考慮催化劑載體的物理形態(tài),以確定催化劑具有較不錯的活性,達到催化設(shè)備凈化的目的。
催化設(shè)備處理VOCs的過程中,存在如下幾種隱患:活性炭吸附—脫附—催化燃燒法中有活性碳起火的現(xiàn)象、催化氧化爐爆炸問題、整個催化燃燒治理裝置起火爆炸問題。隨著工業(yè)化與現(xiàn)代化的持續(xù)發(fā)展和不斷提升,VOCs引起的健康與環(huán)境問題將引起越來越多的關(guān)注,VOCs的處理也已迫在眉睫。催化燃燒因其能耗低等優(yōu)點具有廣闊的運用前景,并將逐漸成為主要的處理VOCs的方法之一。但我們在使用催化燃燒法處理VOCs時,仍要時刻注意可能引發(fā)的問題,防微杜漸,從源頭上把危險解決掉。
一、催化氧化爐爆炸問題及防范措施在處理濃度好VOCs時,由于爐內(nèi)含有大量氧氣,當廢氣濃度達到廢氣組份中大部分廢氣的爆炸值時,就會有爆炸的危險。因此,要時刻監(jiān)測爐內(nèi)VOCs濃度,在進入催化氧化爐的廢氣管道上安裝濃度稀釋裝置,將濃度好廢氣稀釋到爆炸值下。同時在催化氧化爐上增加壓力排氣閥,在壓力過高時自動打開閥門進行減壓排氣,以防爐內(nèi)溫度壓力過高引起爆炸(因廢氣在熱氧化過程中釋放大量熱能導(dǎo)致爐內(nèi)熱空氣壓力過大)。
二、整個催化燃燒治理裝置起火爆炸及防范措施整個催化燃燒治理裝置起火爆炸多發(fā)生在只有一套吸附裝置的系統(tǒng)中,因管道壁及設(shè)備內(nèi)聚集大量濃度好廢氣顆粒物,管道風(fēng)閥閉會間隙過大,在脫附催化燃燒過程中沒有停止生產(chǎn),車間進氣閥不能關(guān)閉,整個管路是全通的,此時脫附催化燃燒可能在高溫作用下引起整個系統(tǒng)起火爆炸。針對上述情況應(yīng)該采取如下措施:安裝風(fēng)閥,經(jīng)常檢查漏氣情況,單套吸附的裝置系統(tǒng)中在脫附催化燃燒過程中應(yīng)停產(chǎn)處理等。
三、活性碳起火現(xiàn)象及防范措施在前期的VOCs富集過程中,由于活性炭著火點較低而脫附溫度過高,當對吸附飽和的活性炭進行脫附處理時,會由于脫附箱體內(nèi)溫度過高導(dǎo)致活性炭著火。解決該問題可以從兩個方面著手:一是采用著火點高的活性炭;二是嚴格控制脫附溫度,使其遠低于活性炭著火點。因此可采取如下措施:嚴格控制脫附溫度,選擇質(zhì)量好的脫附溫度傳感器,盡可能在活性炭吸附箱適當位置安裝兩個溫度傳感器;在PLC編程中加入脫附溫度超溫時停具體以臨床效果為主附程序;同時要防患于未然,在活性炭吸附箱上方增加消防管并連結(jié)煙氣報警及自動噴淋裝置,以防意外失火。
催化設(shè)備的磨合期試運轉(zhuǎn)需要注意安裝是否正確、零件是否容易脫落以及排灰系統(tǒng)是否順暢等事項,在運轉(zhuǎn)過程中要做好定期清灰工作,這樣才能提升廢氣處理速率。
催化設(shè)備在安裝完成后并不能直接投入使用,而是要行磨合期的試運轉(zhuǎn),查看設(shè)備是否與企業(yè)需求相匹配,如果不適當就要及時采取措施替換,以免等投入使用后再發(fā)現(xiàn)帶來損失。下面,我們具體看看催化燃燒的磨合期試運轉(zhuǎn)的相關(guān)知識。
一、在開始運轉(zhuǎn)的期間,經(jīng)常會發(fā)生異常的溫度壓力水分等問題,將給新除塵器裝置造成損害。
二、處理風(fēng)量和各測試點壓力與溫度是否與設(shè)計相符:風(fēng)機的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)速軸承振動和溫度,催化燃燒是否運轉(zhuǎn)正常,直接影響其是否能投入流水線使用,否則設(shè)備很可能會很快失去效用。
三、調(diào)試除塵的磨合期要細心謹慎:配件氣體溫度的急劇變化,會引起風(fēng)機軸的變形,造成不平衡狀態(tài),運轉(zhuǎn)會發(fā)生振動。一旦停止運轉(zhuǎn),溫度會速下降,再重新起動時又會產(chǎn)生振動。如果設(shè)備清灰時間過長,會造成濾袋泄漏和破損。
四、除塵濾袋的安裝情況,在使用后是否有掉袋,松口,磨損等情況發(fā)生。
五、投運后:
①可目測煙囪的排放情況來判定,要留意袋室結(jié)露情況是否存在,排灰系統(tǒng)是否順暢。
②防止催化燃燒設(shè)堵塞和侵蝕發(fā)生,積灰嚴峻時會影響出產(chǎn)。
③清灰周期及清灰時間的調(diào)整,這項工作是左右設(shè)備性能和運轉(zhuǎn)狀況的重要因素。