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        制藥行業催化燃燒設備廢氣處理過程包括哪些

        2021-09-24 17:50:54

        制藥行業催化燃燒設備在將廢氣進行催化燃燒的過程中,廢氣經管道由風機送入熱交換器進行一次升溫,再進加熱室將廢氣加熱到催化燃燒所需要的起始溫度。經過加熱的廢氣通過催化劑層使之燃燒。由于催化劑的作用,催化燃燒法廢氣燃燒的起始溫度約為250-300℃,低于直接燃燒法的燃燒溫度670-800℃,因此能耗遠比直接燃燒法低。同時在催化劑的活性作用下,反應后的氣體產生的熱量,高溫氣體再次進入熱交換器,經換熱冷卻,以較低的溫度經風機排入大氣。

        在催化燃燒設備工程排放的不同情況下,不同形式的催化燃燒設備技術可以使用,但無論過程,過程的共同特征成分,接下來,就簡單介紹下普遍的催化燃燒設備的工藝流程。

        1、進入催化燃燒設備的氣體主要經過預處理以除去灰塵、液滴和不好的成分,從而避免催化床堵塞和催化劑中毒。

        2、催化反應發生前,催化反應床的氣體溫度達到所用催化劑的點火溫度。因此,低于點火溫度的進氣,要進行預熱才能達到點火溫度。特別是在啟動過程中,冷氣預熱,因此催化燃燒法適用于連續廢氣的凈化。起動時進氣預熱后,可利用燃燒尾氣的熱量對進氣進行預熱。如果廢氣間歇排放,則每次啟動時都要對空調進行預熱。預熱器的頻繁啟動提升了能耗。煤氣預熱方法可以用電熱絲或煙氣加熱。目前,電加熱技術得普遍的應用。

        3、催化反應中釋放出大量的反應熱,因此燃燒尾氣的溫度很高,回收這部分熱量。一般先通過熱交換器將高溫廢氣和熱交換低溫氣體減少采暖能耗,剩余熱量可以使用其他方法來回收,生產有機廢氣在高的溫度,如漆包線、絕緣材料,如干燥溫度可以達到300度以上,可以不高預熱器和換熱器。然而,燃燒尾氣的熱量應該被回收。

        4、催化燃燒設備是催化燃燒爐,它應該包括預熱和燃燒部件。在預熱部分,除加熱裝置外,還應保持確定長度的預熱區,使燃料燃燒加熱進氣廢氣時,氣體溫度分布均勻,火焰不與催化劑接觸。為了防止熱量損失,預熱段應該良好的保溫。在催化反應部分,為了便于催化劑的裝載和卸載,組裝部件通常設計為籃子或抽屜。

        制藥行業催化燃燒設備廢氣處理過程主要包括三部分吸附氣體過程、脫附氣體過程,催化燃燒過程。

        1、吸附氣體流程利用活性炭的物理特性對VOC有機廢氣進行吸附,且蜂窩狀活性炭比表面積大、吸附能力不錯特性,將有機廢氣吸附到活性炭的微孔中,從而使氣體得以凈化,催化燃燒設備凈化后的氣體再通過風機排空。

        2、脫附氣體流程當活性炭微孔吸附飽和時,將不能再進行吸附,此時利用催化床產生的高溫熱風對活性炭進行脫附,活性炭微孔中的有機物遇高溫后自動脫離活性炭。

        3、脫附下來的有機物已被濃縮(濃度較原來提升幾十倍)并被送入催化燃燒室進行催化燃燒,在催化劑上在250~300℃進行催化氧化,使其轉化為沒有危害的CO2和H2O排出,當有機廢氣濃度達到2000PPm以上時,有機廢氣在催化床可維持自燃,不用另外再行加熱,燃燒后的尾氣一部份直接排到大氣,大部份熱氣流被再次循環送往吸附床,用于對活性炭的脫附過程。這樣既能達到燃燒和脫附所需熱能,又能達到節能的目的。

        催化劑是催化燃燒法的核心,一種好的催化劑具備催化活性好、熱穩定性好、壽命不錯等特性。

        1、活性好。催化劑的活性好壞直接影響催化燃燒的化學轉化率。而轉化率不僅與催化活性材料自身的活性有關,而且與催化載體的物理形狀有著直接關系。所以,在選擇適應的催化活性材料的同時,還考慮催化載體的物理形狀,確定催化劑有較不錯的活性,達到催化燃燒凈化的目的。

        2、熱穩定性好。由于廢氣的溫度隨時變化,如果催化劑不能適應確定范圍內的溫度變化,催化劑的性能就會下降,凈化速率就會降低。

        3、在催化燃燒過程中,催化劑往往會因高溫、振動和氣流等因素的作用,使催化劑產生破裂和磨損,破裂和磨損會造成催化劑的活性降低,增加催化劑床層的壓降,影響凈化效果。

        4、壽命不錯。催化活性材料大都比較昂貴,所以,設計時選用催化劑時應盡量使用壽命較長的催化劑。


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