RCO有机废气催化燃烧装置的设计要求

1、操作方便：设备工作时，实现自动化控制。

2、能耗低：设备启动约20分钟升温至起燃烧温度，有机废气浓度较高时耗能仅为风机功率。

3、安全可靠：设备配有阻火系统、防爆泄压系统、超温报警系统及先进的自控系统。

4、阻力小，净化效率高：采用当今先进的贵金属钯、铂浸渍的蜂窝状陶瓷载体催化剂，比表面积大。

5、余热可回用：余热可返回烘道，降低原烘道中的消耗功率；也可做其它方面的热源。

6、占地面积小：仅为同行业同类产品的80%，且设备基础无特殊要求。

7、使用寿命长：催化剂一般4年更换，并且载体可再生。

RCO有机废气催化燃烧装置的主要特点

a.采用吸附、脱附同时工作的方式；活性炭吸附床

b.占地面积小,设备体积小；

c.脱附电加热器无须频繁启动,节省能源,减少电容量；

d.预处理器采用进口过滤材料更换周期长,净化效率高；

e.蜂窝活性炭对有机废气进口浓度要求不高。

催化燃烧反应的关键是选择合适的催化剂。对催化剂的要求是：活性高,特别要低温活性好,以便在尽可能低的温度下开始反应。燃烧反应是放热反应，释放出大量的热可使催化剂的表面达到 500～1000℃的高温，而催化剂容易因熔融而降低活性，所以要求催化剂能耐高温。

作为催化燃烧用的催化剂可分为

①贵金属类:铂、钯、钌等。贵金属催化剂有很高的氧化活性和易回收等优点，虽然存在着资源稀少、价格昂贵和耐中毒性差等缺点，但仍然是世界各国采用的主要催化剂。

②非贵金属类：主要是过渡族元素的氧化物以及稀土元素的氧化物。单组分的氧化物，如氧化铜(CuO)和氧化镍(NiO)等。单组分氧化物耐热性差，活性低，致使应用受到限制。以后改用两种以上的金属氧化物的混合物，如二氧化锰－氧化铜 (3:2)的复合物，三氧化二铁－三氧化二铬复合物，氧化铜－三氧化二铬复合物，钴、锰的尖晶石型复合物，铜、锰、镍、锌的铬酸盐等。复合氧化物虽可改善某些催化性能，但氧化活性仍不及贵金属。此外，还有金属硫化物如钍、镍、钼、钴的硫化物。这类催化剂一般只适用于含硫的碳氢化合物的催化燃烧,使用温度限于300～400℃，高温时易分解。

利用活性炭多微孔的吸附特性吸附有机废气是一种最有效的工业处理手段。活性炭吸附床采用新型活性炭，该活性炭比表面积和孔隙率大，吸附能力强，具有较好的机械强度、化学稳定性和热稳定性，净化效率高达95%。有机废气通过吸附床，与活性炭接触，废气中的有机污染物被吸附在活性炭表面，从而从气流中脱离出来，达到净化效果。从活性炭吸附床排出的气流已达排放标准，空气可直接排放。

在有机废气引入催化燃烧装置前，先通过预热器对废气进行先预热，再通过催化燃烧床内的电加热器加热废气使废气温度升高到2800C左右，在催化剂的作用下，热反应生成无害的H2O和CO2，此时无需电加热，通过自身平衡处理掉高浓度有机废气。燃烧后放出大量的热量，可采用热交换器将高温尾气回收利用以减少预热能耗。上述过程可通过PLC系统控制柜全自动操作。

脱附与催化燃烧具体的反应方程式为：在活性炭吸附到饱和程度后，切换到脱附床，脱附需要外加的热量，加热装置安装在催化氧化床内部，开启后同时预热催化剂。催化氧化床达到设定的温度后，将热空气引入脱附床内部，有机废气在加热的作用下从活性炭表面全部解析出来。高浓度的有机废气在外力的作用下进入氧化床中，通过金属铂的催化作用，被燃烧分解为H2O与CO2，废气通过这一操作得到净化。这一燃烧过程的特征为低温、快速以及无焰，并产生较大的热量，人们可以将活性炭再次回用到有机废气的脱附与燃烧氧化中，从而降低能源消耗。

催化燃烧设备净化装置是根据吸附（效率高）和催化燃烧（节能）两个基本原理设计的。即吸附浓缩—催化燃烧法。该设备采用双气路或多气路连续工作，设两个或N个吸附床可交替使用，一个催化燃烧室，先将有机废气用活性炭吸附，当快达到饱和时停止吸附操作，然后用热气流将有机物从活性炭上吸附下来使活性炭再生；脱附下来的有机物已被浓缩（浓度较原来提高几十倍）并送入催化燃烧室催化转化成CO2和H2O排出，当有机废气浓度达到2000ppm以上时，有机废气在催化床可维持自然，不用外加热，燃烧后的尾气一部份排出大气，大部份送往吸附床，用于活性炭的脱附再生。这样可能满足燃烧和脱附所需热能，达到节能的目的，再生后的活性炭可用于下次吸附；在脱附时，净化操作可用另一个吸附床进行，既适合于连续操作，也适合于间断操作。