催化設備設計時(shí)應考慮以下幾方面問(wèn)題:
一、便于清洗和換。催化劑反應器一般應設計成裝卸方便的模屜結構,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,則應引入空氣助燃。
三、氣流和溫度均勻分布。要使通過(guò)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(cháng)度和空間。催化燃燒裝置應具有良好的保溫效果。爐體一般用鋼結構的外殼內襯不怕火材料,或用雙層夾墻結構。
四、較不錯的轉化速度。由于催化燃燒為不可逆的放熱反應,所以,無(wú)論反應進(jìn)行到什么階段,都應在盡可能高的溫度下進(jìn)行,以獲得較不錯的轉化速度。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,以及是否伴有副反應等。因而實(shí)際生產(chǎn)中應根據實(shí)際情況恰當地選擇。
催化設備催化劑活性好。催化劑的活性直接影響催化設備的化學(xué)轉化率。轉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,在選擇常規催化劑活性物質(zhì)時(shí),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,達到催化設備凈化的目的。
催化設備處理VOCs的過(guò)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象、催化氧化爐爆炸問(wèn)題、整個(gè)催化燃燒治理裝置起火爆炸問(wèn)題。隨著(zhù)工業(yè)化與現代化的持續發(fā)展和不斷提升,VOCs引起的健康與環(huán)境問(wèn)題將引起越來(lái)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(diǎn)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(shí),仍要時(shí)刻注意可能引發(fā)的問(wèn)題,防微杜漸,從源頭上把危險解決掉。
一、催化氧化爐爆炸問(wèn)題及防范措施在處理濃度好VOCs時(shí),由于爐內含有大量氧氣,當廢氣濃度達到廢氣組份中大部分廢氣的爆炸值時(shí),就會(huì )有爆炸的危險。因此,要時(shí)刻監測爐內VOCs濃度,在進(jìn)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(shí)在催化氧化爐上增加壓力排氣閥,在壓力過(guò)高時(shí)自動(dòng)打開(kāi)閥門(mén)進(jìn)行減壓排氣,以防爐內溫度壓力過(guò)高引起爆炸(因廢氣在熱氧化過(guò)程中釋放大量熱能導致?tīng)t內熱空氣壓力過(guò)大)。
二、整個(gè)催化燃燒治理裝置起火爆炸及防范措施整個(gè)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中,因管道壁及設備內聚集大量濃度好廢氣顆粒物,管道風(fēng)閥閉會(huì )間隙過(guò)大,在脫附催化燃燒過(guò)程中沒(méi)有停止生產(chǎn),車(chē)間進(jìn)氣閥不能關(guān)閉,整個(gè)管路是全通的,此時(shí)脫附催化燃燒可能在高溫作用下引起整個(gè)系統起火爆炸。針對上述情況應該采取如下措施:安裝風(fēng)閥,經(jīng)常檢查漏氣情況,單套吸附的裝置系統中在脫附催化燃燒過(guò)程中應停產(chǎn)處理等。
三、活性碳起火現象及防范措施在前期的VOCs富集過(guò)程中,由于活性炭著(zhù)火點(diǎn)較低而脫附溫度過(guò)高,當對吸附飽和的活性炭進(jìn)行脫附處理時(shí),會(huì )由于脫附箱體內溫度過(guò)高導致活性炭著(zhù)火。解決該問(wèn)題可以從兩個(gè)方面著(zhù)手:一是采用著(zhù)火點(diǎn)高的活性炭;二是嚴格控制脫附溫度,使其遠低于活性炭著(zhù)火點(diǎn)。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(gè)溫度傳感器;在PLC編程中加入脫附溫度超溫時(shí)停具體以臨床效果為主附程序;同時(shí)要防患于未然,在活性炭吸附箱上方增加消防管并連結煙氣報警及自動(dòng)噴淋裝置,以防意外失火。
催化設備的磨合期試運轉需要注意安裝是否正確、零件是否容易脫落以及排灰系統是否順暢等事項,在運轉過(guò)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,查看設備是否與企業(yè)需求相匹配,如果不適當就要及時(shí)采取措施替換,以免等投入使用后再發(fā)現帶來(lái)?yè)p失。下面,我們具體看看催化燃燒的磨合期試運轉的相關(guān)知識。
一、在開(kāi)始運轉的期間,經(jīng)常會(huì )發(fā)生異常的溫度壓力水分等問(wèn)題,將給新除塵器裝置造成損害。
二、處理風(fēng)量和各測試點(diǎn)壓力與溫度是否與設計相符:風(fēng)機的旋轉方向轉速軸承振動(dòng)和溫度,催化燃燒是否運轉正常,直接影響其是否能投入流水線(xiàn)使用,否則設備很可能會(huì )很快失去效用。
三、調試除塵的磨合期要細心謹慎:配件氣體溫度的急劇變化,會(huì )引起風(fēng)機軸的變形,造成不平衡狀態(tài),運轉會(huì )發(fā)生振動(dòng)。一旦停止運轉,溫度會(huì )速下降,再重新起動(dòng)時(shí)又會(huì )產(chǎn)生振動(dòng)。如果設備清灰時(shí)間過(guò)長(cháng),會(huì )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(lái)判定,要留意袋室結露情況是否存在,排灰系統是否順暢。
②防止催化燃燒設堵塞和侵蝕發(fā)生,積灰嚴峻時(shí)會(huì )影響出產(chǎn)。
③清灰周期及清灰時(shí)間的調整,這項工作是左右設備性能和運轉狀況的重要因素。