流水线烘道(一文搞懂，RCO催化燃烧设备工艺原理)

Posted 2023-05-31

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流水线烘道(一文搞懂，RCO催化燃烧设备工艺原理)

RCO，是指蓄热式催化燃烧法，英文全称为“Regenerative Catalytic Oxidation Oxidition

C是催化的代名词，RCO的造价相对较低，主要的支出在于购置催化剂上面。

蓄热式催化燃烧法作用原理是：第一步是催化剂对VOC分子的吸附，提高了反应物的浓度，第二步是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H2O放出大量的热，与直接燃烧相比，具有起燃温度低，能耗小的特点，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℃。

催化燃烧工艺原理

催化燃烧是典型的气—固相催化反应，它在催化剂的作用下降低反应的活化能，使其在较低的起燃温度250～350℃下进行无焰燃烧，在固体催化剂表面有机物质发生氧化，同时产生CO2和H2O，并放出大量的热量，因其氧化反应温度低，所以大大地抑制了空气中的N2形成高温NOx。而且由于催化剂有选择性催化作用，有可能限制燃料中含氮化合物的氧化过程，使其多数形成分子氮。

rco催化燃烧设备催化剂性能要求：

1、活性高。催化剂的活性好坏直接影响催化燃烧的化学转化率。而转化率不仅与催化活性材料自身的活性有关，而且与催化载体的物理形状有着直接关系。所以，在选择适应的催化活性材料的同时，还必须考虑催化载体的物理形状，保证催化剂有较高的活性，达到催化燃烧净化的目的。

2、热稳定性好。由于废气的温度随时变化，如果催化剂不能适应一定范围内的温度变化，催化剂的性能就会下降，净化效率就会降低。因此，催化剂必须具备适应一定范围内的温度变化。

3、强度高。在催化燃烧过程中，催化剂往往会因高温、振动和气流等因素的作用，使催化剂产生破裂和磨损，破裂和磨损会造成催化剂的活性降低，增加催化剂床层的压降，影响净化效果。

4、寿命长。催化活性材料大都比较昂贵，所以，设计时选用催化剂时应尽量使用寿命较长的催化剂。

催化性能影响因素分析

不同进气浓度对催化性能的影响

以非甲烷总烃作为研究对象，其进气浓度在150mg/L-300mg/L范围内，设定进气风量为2500m3/h、空速为10000h-1、催化温度在250℃，用单因素试验法，考察非甲烷总烃进气浓度对催化性能的影响，试验结果如图2所示。

由上图可知，非甲烷总烃的进气浓度对催化性能有一定影响，当非甲烷总烃的进气浓度低于200mg/L时，其去除率不大于90%；当进气浓度上升到200mg/L以上其催化性能趋向稳定，去除率超过96%。原因可能是当进气浓度较低时，过低的浓度在没有添加助燃剂的情况下，燃烧不充分，只有当进气浓度达到一定值，在设定的试验条件下，催化燃烧反应充分，继续加大进度浓度，催化性能变化幅度不大。

设定进气风量为2500m3/h、空速为10000h-1、进气浓度为210mg/L，使用单因素试验法，考察不同催化温度对催化性能的影响。具体试验结果见图3。

由上图可见，非甲烷总烃的去除率随着催化温度的升高而增大，当催化温度低于220℃时，非甲烷总烃去除率低于90%；当温度上升到240℃-350℃之间，其催化性能达到最佳，非甲烷总烃去除率保持在98%左右；但350℃以后催化性能逐渐变弱。因此，在本设定的试验条件下，最佳催化性能温度参数为240℃-350℃。

空速对催化性能的影响

空速在催化燃烧工艺设计是的一个重要参数，本节研究在进气风量为2500m3/h、催化温度为250℃、进气浓度为210mg/L的条件下，使用单因素试验法，设定空速为10000h-1-50000h-1之间，考察空速对催化性能的影响。

上图表明，空速在10000h-1-25000h-1内，对非甲烷总烃的去除率降幅不大；但当空速超过25000h-1时，对催化性能的影响开始变大；空速为50000h-1时非甲烷总烃去除率仅剩41.43%。原因主要是空速大，一部分催化燃烧器中的有机废气尚未与催化剂充分接触即被带离反应器，催化反应不充分，从而影响催化性能，造成低去除率的结果。

结论

（1）非甲烷总烃的进气浓度对催化性能有一定影响，当进气浓度达到一定值时，其催化性能趋向稳定，具有较好的催化效果。

（2）催化温度对催化效果影响较大，非甲烷总烃的去除率随着催化温度的升高而变化，催化温度过低和过高都不利于提高催化性能，最佳催化性能在一定温度区间范围内体现。

（3）空速过大，会导致一部分催化燃烧器中的有机废气尚未与催化剂充分接触即被带离反应器，催化反应不充分，从而影响催化性能。

有机废气处理催化燃烧处理法工艺流程

有机废气处理催化燃烧处理法工艺流程，在有机废气处理工程中针对排放废气的不同情况，可以采用不同形式的催化燃烧工艺，但不论采用什么工艺方式，它的流程组成都具有共同的特点，如：

1.进入催化燃烧装置的气体首要经过预处理，除去粉尘、液滴及有害组分，避免催化床层的堵塞和催化剂的中毒。

2. 进行催化床层的气体温度必须要达到所用催化剂的起燃温度，催化反应才能进行。因此对于低于起燃温度的进气，必须进行预热使其达到起燃温度。特别是开车时，对冷时气必须进行预热，因此催化燃烧法最适于连续排气的净化，经开车时对进气预热后，即可利用燃烧尾气的热量预热进口气体。若废气为间歇排放，每次开车均需对进口冷气癸进行预热，预热器的频繁启动，使能耗大大增加。气体的预热方式可以采用电热线也可以采用烟道气加热，目前应用较多的为电加热。

3. 催化燃烧反应放出大量的反应热，因此燃烧尾气温度很高，对这部分热量必须回收。一般首先通过换热器将高温尾气与进口低温气体进行热量交换以减少预热能耗，剩余热量可采用其他方式进行回收，在生产装置排出的有机废气温度较高的场合，如漆包线、绝缘材料等烘干温度可达300度以上，可以不高置预热器和换热器。但燃烧尾气的热量仍应回收。

4. 进行催化燃烧的设备为催化燃烧炉，主要应包括预热与燃烧部分。在预热部分，除设置加热装置外，还应保持一定长度的预热区，以使气体温度分布均匀并在使用燃料燃烧加热进口废气时，保证火焰不与催化剂接触。为防止热量损失，对预热段应予以良好保温。在催化反应部分，为方便催化剂的装卸，常设计成筐状或抽屉状的组装件。

废气吸附+催化燃烧设备设计图

废气吸附+催化燃烧设备设计图，设计废气处理量40000m3/h，采用蜂窝活性炭吸附法和催化燃烧法相结合的废气净化方案：

1）废气通过废气管道，经由两级过滤后进入蜂窝活性炭装置，经吸附处理后通过独立排风机送入同一个排气筒高空排放；

2）蜂窝活性炭采用热空气脱附，脱附废气的废气通过废气管道，经过催化燃烧装置处理后通过排气筒高空排放；

3）催化燃烧产生的热能通过热交换系统实现再利用，用于蜂窝活性炭装置内的活性炭脱附。

催化燃烧设备怎么选

适合于催化燃烧设备的有机废气范围：

用于有机溶剂的净化处理如:苯类、醇类、酯类、酚类、醚类、烷类等混合性有机废气。

适用于漆包线、机械、电机、化工、仪表、汽车、发动机、塑料、电器等行业的有机废气净化。

适用于各种烘道、印刷油墨、电机绝缘处理等烘干流水线等。