蓄熱式催化燃燒-RCO

· 信息介紹

· 蓄熱式催化氧化——RCO

　　蓄熱式催化氧化是在催化氧化的基礎(chǔ)上，結(jié)合蓄熱式燃燒的有點(diǎn)而研發(fā)的，適用于三苯、酮、酯、醛、酚等各種工業(yè)排放的有機(jī)廢氣和異味惡臭氣體。其原理是通過催化氧化的方法將污染物徹底氧化為CO2和H2O，同時(shí)利用蓄熱材料反復(fù)回用反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，達(dá)到減少運(yùn)行費(fèi)用的目的。
蓄熱式催化氧化主要結(jié)構(gòu)由燃燒室、陶瓷填料床、催化劑和切換閥等組成：


RCO設(shè)備特點(diǎn)
　　本設(shè)備采用一體化設(shè)計(jì)，具有如下優(yōu)點(diǎn)：
①反應(yīng)溫度低。蓄熱燃燒反應(yīng)器（RTO）需要較高的熱氧化反應(yīng)溫度（>800℃），與之相比，RCO的催化氧化反應(yīng)溫度明顯降低（200-400℃），可減少NOx的產(chǎn)生。
②熱回收效率高。傳統(tǒng)的帶換熱器的催化燃燒反應(yīng)設(shè)備的熱量回收效率為30%-50%，與之相比，RCO的熱回收效率在90%以上。凈化后的廢氣出口溫度近略高于進(jìn)口溫度。
③操作彈性大?？杀苊鈴U氣中VOCs濃度的波動(dòng)導(dǎo)致的出口污染物濃度超標(biāo)。在合適的廢氣濃度條件下（一般>2?3g/m3，視VOC的熱值而定）無需添加輔助燃料而實(shí)現(xiàn)自供熱操作；
④維護(hù)工作量少、操作安全可靠；有機(jī)沉積物可周期性地清除，蓄熱體可更換；
⑤裝置使用壽命較長(zhǎng)，催化劑可更換。

RCO工作原理
　　廢氣經(jīng)收集后，通過旋轉(zhuǎn)閥門進(jìn)入事先蓄熱的蓄熱層，蓄熱層將熱量傳遞給廢氣，廢氣達(dá)到反應(yīng)溫度后，在催化劑層上發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)后的氣體通過另外一個(gè)蓄熱層，將熱量傳遞給該蓄熱層，氣體得到冷卻，蓄熱層溫度得到升高。到達(dá)一定程度的時(shí)候，氣體流向發(fā)生反轉(zhuǎn)，未處理的低溫廢氣進(jìn)入上一循環(huán)已蓄熱的蓄熱層，然后發(fā)生催化反應(yīng)后，又將熱量傳遞給上一循環(huán)冷卻的蓄熱層。如此循環(huán)操作，實(shí)現(xiàn)污染物的催化氧化反應(yīng)和熱量的循環(huán)。


1. 蓄熱原理
　　蓄熱蜂窩陶瓷具有大的熱容（大于1000J/kg?k），大的比表面積（大于1000m2/m3），也具有良好的傳熱性能（導(dǎo)熱系數(shù)，大于3w/m*k）。當(dāng)常溫空氣經(jīng)過一個(gè)蓄熱室內(nèi)的蓄熱體等時(shí)被加熱，在極短時(shí)間內(nèi)常溫空氣被加熱到接近催化反應(yīng)溫度；與此同時(shí)反應(yīng)后的煙氣經(jīng)過另一個(gè)蓄熱室排入大氣，反應(yīng)后的高溫?zé)釤煔馔ㄟ^蓄熱體時(shí)將顯熱傳遞給蓄熱體，然后以50-70℃的低溫排出。氣體進(jìn)出口閥門以一定的頻率進(jìn)行切換，使蓄熱體處于蓄熱與放熱交替工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)熱量的儲(chǔ)存和釋放，達(dá)到節(jié)能的效果。

2. 催化劑工作原理
　　催化燃燒是借助催化劑在低溫(200～400℃)下，實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)物的完全氧化，因此，能耗少，操作簡(jiǎn)便，安全，凈化效率高，在有機(jī)廢氣特別是回收價(jià)值不大的有機(jī)廢氣凈化方面，比如化工，噴漆、絕緣材料、漆包線、涂料生產(chǎn)等行業(yè)應(yīng)用較廣。
催化劑定義：催化劑是一種能提高化學(xué)反應(yīng)速率，控制反應(yīng)方向，在反應(yīng)前后本身的化學(xué)性質(zhì)不發(fā)生改變的物質(zhì)。
(2)催化作用機(jī)理：催化劑本身參加了反應(yīng)，使反應(yīng)改變了原有的途徑，使反應(yīng)的活化能降低，加速了反應(yīng)速度。例如反應(yīng)A+B→C是通過中間活性結(jié)合物(AB)過渡而成的，即：A+B→[AB]→C其反應(yīng)速度較慢。當(dāng)加入催化劑K后，反應(yīng)從一條很容易進(jìn)行的途徑實(shí)現(xiàn)：A+B+2K→[AK]+[BK]→[CK]+K→C+2K