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預(yù)熱式是催化燃燒的最基本的流程形式，其基本原理見圖1。有機廢氣溫度在100℃以下、濃度也較低時，熱量不能自給，因此在進入反應(yīng)器前需要在預(yù)熱室加熱升溫。通常采用煤氣或電加熱將廢氣升溫至催化反應(yīng)所需的起燃溫度；燃燒凈化后的氣體在熱交換器內(nèi)與未處理的廢氣進行熱交換，以回收部分熱量。當(dāng)有機廢氣的流量大、濃度低、溫度低、采用催化燃燒需消耗大量的燃料時，可先采用吸附手段將有機廢氣吸附于吸附劑上并進行濃縮，然后通過熱空氣吹掃，使有機廢氣脫附成為高濃度有機廢氣（可濃縮10倍以上）后再進行催化燃燒。不需要補充熱源就可以維持正常運行催化燃燒是放熱反應(yīng),放熱量的大小取決于有機物的種類及其含量。如能依靠廢氣燃燒的反應(yīng)熱維持催化燃燒過程持續(xù)進行是最經(jīng)濟的操作方法。而能否以自熱維持體系的正常反應(yīng)則取決于燃燒過程的放熱量、催化劑的起燃溫度、熱量回收率、廢氣的初始溫度等條件。催化劑相應(yīng)的起燃溫度分別為200℃、250℃、300℃；廢氣的初始溫度分別為30℃和150℃。廢氣的初始溫度越高，廢氣中有機物的濃度越高，實現(xiàn)自熱運轉(zhuǎn)的可能性越大。而工業(yè)有機廢氣中5000mg/m3左右的有機物殘留量是常見的，只要熱交換器的換熱效率能達到50%-60%就可利用熱交換器回收燃燒反應(yīng)熱來維持催化燃燒的持續(xù)進行。1、起燃溫度低,節(jié)省能源

有機廢氣催化燃燒與直接燃燒相比,具有起燃溫度低、能耗低的顯著特點。在某些情況下,催化燃燒達到起燃溫度后便無需外界供熱。

   2、適用范圍廣

催化燃燒幾乎可以處理所有的烴類有機廢氣及惡臭氣體。對于有機化工、涂料、絕緣材料等行業(yè)排放的低濃度、多成分、無回收價值的廢氣,采用吸附--催化燃燒法的處理效果更好。

   3、處理效率高,無二次污染

用催化燃燒法處理有機廢氣的凈化率一般都在95%以上,最終產(chǎn)物為無害的CO2 和H2O (雜原子有機化合物還有其他燃燒產(chǎn)物),且由于燃燒溫度低,能大量減少NOX 的生成,因此不會造成二次污染。但是其缺點是工藝條件要求嚴格，不允許廢氣中含有影響催化劑壽命和處理效率的塵粒和霧滴，也不允許有使催化劑中毒的物質(zhì)，以防催化劑中毒，因此采用催化燃燒技術(shù)處理有機廢氣必須對廢氣作前處理。

催化燃燒器適用于處理高溫、小風(fēng)量、中高濃度的VOCs有機廢氣。催化燃燒器的催化燃燒是用催化劑使有害氣體中的可燃組分在較低的溫度下氧化分解的凈化方法。對于HC和有機溶劑蒸汽氧化分解生成二氧化碳和水并釋放出熱量。催化燃燒需將待凈化處理的有害氣體先混合均勻并預(yù)熱到催化劑所需的起燃溫度，使有害氣體中的可燃組分開始氧化放熱反應(yīng)。有機廢氣處理一般有催化燃燒法，活性炭吸附脫附法，直燃式等幾種方法，當(dāng)廢氣總濃度為1000g/m3以下，出口溫度小于45℃，其性質(zhì)屬于低濃度廢氣。因此選擇活性炭吸附脫附催化燃燒較為合理。 主要由催化燃燒床（由電加熱室、催化室和熱交換器組成）、阻火器、溫度探測器和相應(yīng)的電動閥門、保溫管道組成。主要功能是利用催化燃燒床中電加熱器來加熱生產(chǎn)線產(chǎn)生的廢氣，使其中的有機廢氣在催化劑的作用下于280－300℃左右轉(zhuǎn)化為CO2和H20并釋放出大量熱量。熱量通過熱交換器對熱量再利用。

主要由PLC電控柜、溫度顯示儀表、電動動閥門執(zhí)行器及面板模擬流程圖等組成，功能是控制工作過程中管道中有關(guān)閥門的開關(guān)。按工藝條件的要求，控制電加熱器啟動和停止，控制和指示催化床加熱溫度、反應(yīng)溫度、氣流進口溫度和氣流出口溫度。設(shè)備運行過程中異常情況的和自動停機。與總控制系統(tǒng)互給信號，實現(xiàn)互動連接。

活性炭吸附脫附＋催化燃燒器主要特點：

   1）內(nèi)部加熱元件產(chǎn)生熱能后，通過風(fēng)機和連接管道將熱空氣吹入活性炭床，使活性炭床升溫；

   2）經(jīng)過吸附工藝的活性炭在溫度變化后，有機物從活性炭中氣化解析出來，在風(fēng)機負壓引導(dǎo)下有機物通過脫附管道進入催化燃燒床再次升溫并與填裝在催化燃燒床內(nèi)部的貴金屬催化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，有機物得到二次分解凈化。

   3）當(dāng)催化床溫度達到250～300℃時，有機物即可開始反應(yīng)，利用廢氣燃燒產(chǎn)生的熱空氣循環(huán)使用，反應(yīng)后的熱量達到一定值時加熱元件可以停止工作（即為無功率運行狀態(tài)）。

   4）活性炭脫附后的小風(fēng)量、高濃度有機廢氣先進入換熱器進行換熱，實現(xiàn)對余熱的回收，換熱器后通過加熱器（采用多組電加熱管進行加熱）對廢氣進一步升溫，升溫后的有機廢氣達到廢氣在催化劑作用下的起燃溫度。廢氣進入催化燃燒床，在催化劑鉑/鈀的作用下，高溫裂解成CO2和H2O，有機成分得到凈化，同時有機廢氣分解釋放出熱量使氣體溫度進一步升高，凈化后的尾氣經(jīng)過兩級換熱器實現(xiàn)余熱的回收利用。

將高濃度廢氣或通過吸附濃縮后的高濃度廢氣加熱到260～300℃經(jīng)過催化床燃燒，達到凈化目的。該法能耗低、凈化率高、無二次污染、工藝簡單操作方便。適用于高溫高濃度的有機廢氣治理，不適用于低濃度、大風(fēng)量的有機廢氣治理。

催化凈化裝置主要是利用催化劑來改變反應(yīng)條件以達到在較低條件下去除有機物的凈化裝置，催化凈化裝置在活性炭吸附、沸石濃縮轉(zhuǎn)輪等方面的應(yīng)用有著不可替代的作用催化凈化裝置內(nèi)所發(fā)生的氣-固相催化反應(yīng)的實質(zhì)是活性氧參與的深度氧化作用。