催化燃烧冷凝回收系统

设备介绍

催化燃烧

催化燃烧是用催化剂使废气中可燃物质在较低温度下氧化分解的净化方法。所以，催化燃烧又称为催化化学转化。由于催化剂加速了氧化分解的历程，大多数碳氢化合物在300~450℃的温度时，通过催化剂就可以氧化*。在化学反应过程中，利用催化剂降低燃烧温度，加速有毒有害气体*氧化的方法，叫做催化燃烧法。由于催化剂的载体是由多孔材料制作的，具有较大的比表面积和合适的孔径，当加热到300~450℃的有机气体通过催化层时，氧和有机气体被吸附在多孔材料表层的催化剂上，增加了氧和有机气体接触碰撞的机会，提高了活性，使有机气体与氧产生剧烈的化学反应而生成CO2和H2O，同时产生热量，从而使得有机气体变成无毒无害气体。

组成部分：

催化燃烧装置主要由热交换器、燃烧室、催化反应器、热回收系统和净化烟气的排放烟囱等部分组成，

① 废气预处理 为了避免催化剂床层的堵塞和催化剂中毒，废气在进入床层之前必须进行预处理，以除去废气中的粉尘、液滴及催化剂的毒物。

② 预热装置 预热装置包括废气预热装置和催化剂燃烧器预热装置。因为催化剂都有一个催化活性温度，对催化燃烧来说称催化剂起燃温度，必须使废气和

床层的温度达到起燃温度才能进行催化燃烧，因此，必须设置预热装置。但对于排出的废气本身温度就较高的场合，如漆包线、绝缘材料、烤漆等烘干排气，温

度可达300°C以上，则不必设置预热装置。

预热装置加热后的热气可采用换热器和床层内布管的方式。预热器的热源可 采用烟道气或电加热，目前采用电加热较多。当催化反应开始后，可尽量以回收 的反应热来预热废气。在反应热较大的场合，还应设置废热回收装置，以节约能源。

预热废气的热源温度一般都超过催化剂的活性温度。为保护催化剂，加热装 置应与催化燃烧装置保持一定距离，这样还能使废气温度分布均匀。

从需要预热这一点出发，催化燃烧法较适用于连续排气的净化，若间歇排气， 不仅每次预热需要耗能，反应热也无法回收利用，会造成很大的能源浪费，在设 计和选择时应注意这一点。

催化燃烧装置一般采用固定床催化反应器。反应器的设计按规范进行， 应便于操作，维修方便，便于装卸催化剂。

在进行催化燃烧的工艺设计时，应根据具体情况,对于处理气量较大的场合， 设计成分建式流程，即预热器、反应器独立装设，其间用管道连接。对于处理气 量小的场合，可采用催化焚烧炉，把预热与反应组合在一起，但要注意预热段与 反应段间的距离。

在有机物废气的催化燃烧中，所要处理的有机物废气在高温下与空气混合易 引起爆炸，安全问题十分重要。因而，一方面必须控制有机物与空气的混合比， 使之在爆炸下限；另一方面，催化燃烧系统应设监测报警装置和有防爆措施。

催化燃烧装置设计时应考虑以下几方面问题：

1、气流和温度均匀分布。要使通过催化剂表面的气流和温度分布均匀，并保证火焰不直接接触催化剂表面，燃烧室必需具有足够的长度和空间。催化燃烧装置应具有良好的保温效果。炉体一般用钢结构的外壳内衬耐火材料，或用双层夹墙结构。

2、便于清洗和更换。催化剂反应器一般应设计成装卸方便的模屉结构，便于清洗和更换催化剂载体。

3、辅助燃料和助燃。催化燃烧一般采用天然气作辅助燃料，也可用燃料油、电加热等作辅助燃料。助燃一般用净化后的气体，如果净化后的气体不能作为助燃，则应引入空气助燃。

4、较高的转化速度。由于催化燃烧为不可逆的放热反应，所以，无论反应进行到什么阶段，都应在尽可能高的温度下进行，以获得较高的转化速度。但操作温度往往受某些条件的限制，如催化剂的耐热温度、高温材料的获得，热能的供应，以及是否伴有副反应等。因而实际生产中应根据实际情况恰当地选择。

催化燃烧冷凝回收系统

冷凝回收

冷凝回收就是将蒸汽从气体中冷却凝结成液体，适用于回收蒸汽状态的有害物质。特别是用来回收质量浓度在1000 mg/m3以上的有机溶剂蒸汽。在理论上可以达到很高的净化程度．但费用也随着增加。冷凝回收所需设备和操作条件比较简单，回收物质的纯度比较高，常作为吸附、燃烧等净化方法的前处理，以减轻使用这些方法时的负荷，如氯碱工业中，常用冷凝法使汞蒸汽变成液体汞而加以回收。此外高湿度废气也用冷凝法使水蒸汽冷凝下来，大大减少了气体量，有利于下一步操作。

冷凝方式有直接冷凝和压缩冷凝两种。为提高冷凝效率，直接冷凝一般采用多级连续冷却方法降低挥发废气的温度，使之凝聚为液体分离出来。冷凝法回收装置的冷凝温度一般按预冷、机械制冷、液氮制冷等步骤来实现。根据挥发气的成分、要求的回收率及后排放到大气的尾气允许含量来确定冷凝装置出口处挥发气的温度值。

预冷器是单级冷却装置，其冷凝温度在各成分的凝固温度以上，一般在4℃左右，目的是使大部分水汽凝结为水而除去，减少装置的运行能耗。挥发气离开预冷器后进入机械制冷级，机械制冷级可使大部分有机废气冷凝为液体回收。若需要更低的冷却温度，则在机械制冷之后连接液氮制冷，可使有机废气的回收率达到99%。单级机械压缩制冷装置的工作温度范围为－35～－10 ℃；串联的机械压缩制冷装置有浅冷级和深冷级组成，其工作温度范围为－70～－400 ℃；用液氮制冷的深冷装置的工作温度可达－184 ℃。多级连续冷却方法在石油化工行业的油气回收中应用很广泛，其净化程度可满足世界各国排放标准的要求。

设备原理

冷凝过程中，被冷凝物质仅发生物理变化而化学性质不变，故可直接回收利用。冷凝法在理论上可以达到很高的净化程度，但净化程度越高则操作费用越高。因此，它常常作为净化高浓度有机废气的预处理工序，从降低污染物含量和减少废气体积两方面减少后续工艺的负荷，并回收有价值物质。该法适用于有机废气浓度高、温度低、风量小的工况，需要附属冷冻设备，主要应用于石油、化工、制药等行业有机废气处理。

物质在不同的温度和压力下，具有不同的饱和蒸气压。当物质的蒸气压在某一温度下达到其相应的饱和蒸气压时，则开始凝结，该温度称为物质的露点温度。只有系统温度低于露点温度，蒸气态物质才能从气相中冷凝出来。冷凝法就是利用挥发性有机物在不同温度和压力下具有不同饱和蒸气压这一性质，采用降低系统温度或提高系统压力的方式，使其从气态转变为液态而从气相中分离出来。

选型

冷凝器的选型计算主要是确定冷凝器的传热面积，选定适用型号的冷凝器，计算冷却剂(水或空气)的流量及通过冷凝器时的流动阻力。选型注意以下几点：

①　根据当地条件确定采用冷凝器的类型，如水质、空气质量等；

②　总换热面积应满足大负荷要求并有裕量；

③　冷凝器台数一般应与压缩机对应；

④　水或空气侧流动阻力要合适，不能太大；

⑤　技术经济比较，注意初投资与运行费用的综合考虑，大、中型系统蒸发式冷凝器与水冷冷凝器+冷却塔初投资基本相等，前者运行费低，但维护费用较高。

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催化燃烧：发生无焰燃烧，并将其氧化分解为无害的C02和H20，同时放出大量的热能，从而达到去除废气中有害物质的目的。当催化燃烧炉内压力突然上升，为阻止系统发生危险，在催化燃烧炉顶部设置片，对系统实施保护，本系统片选用不锈钢材质，压力可根据系统设计来确定。贵金属催化剂采用堇青石蜂窝陶瓷体作为载体，Al2O3作为第二载体，以贵金属Pd、Pt等作为主要活性组分，用高分散率均匀分布的方法制备而成，从而加快反应的速度。

使用寿命长：催化剂一般4年更换，并且载体可再生。在工业生产过程中，排放的有机尾气通过引风机进入设备的旋转阀，通过选转阀将进口气体和出口气体*分开。气体首先通过陶瓷材料填充层（底层）预热后发生热量的储备和热交换，其温度几乎达到催化层（中层）进行催化氧化所设定的温度，这时其中部分污染物氧化分解。

蓝阳环保环保vocs气体冷凝回收装置：用于VOCS气体单一物料或多物料冷凝回收，用于汽油等烃类气体 原油 燃料 煤油 柴油 重油 混合烃等，芳烃气苯 甲苯 二甲苯 苯乙烯 等，酒精 醚 酮酮 酯类和其他气体，vocs气体冷凝回收装置会将挥发性VOCS气体引入设备冷箱（该设备更多设置为冷凝温度3°C -40°C -75°C -115°C）其他温度区域可定制，以满足冷凝液化的需求。部分连续生产过程在低温段进行了双向切换过程（在冰块的一侧之后，它直接切换到另一个热交换冷箱进行冷凝，而冰块侧则采用除霜处理）。用于回收溶剂气体，可根据需要满足尾气环境排放标准;如果气体中含有低沸点气体，可以通过活性炭吸附过程对膜进行分离处理，并进行膜处理，使排放气体符合环保要求。事实上，vocs gas对我们的生活影响相对较大。在冬季，由于各种空气污染，我们的生活和环境不容小觑。通常，它可以通过吸附和冷凝来处理。吸附可以通过吸附剂和VOCS进行。物理或化学反应去除，适合去除低浓度和中浓度的VOCS污染物，这种方法相对有效且易于控制。