催化燃烧的工艺组成,不同的排放场合和不同的废气,有不同的工艺流程。但不论采取哪种工艺流程,都由如下工艺单元组成。
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℃以上,则不必设置预热装置。
VOCS废气处理催化燃烧设备包括干式过滤系统、活性炭吸附系统、催化燃烧再生系统、电气控制系统及通风管道系统等五大子系统组成。
1.VOCS废气处理催化燃烧设备干式过滤系统:包括过滤箱、抽屉、过滤材料等,这是一个初中效过滤系统,保证进入到吸附箱的气源干净、干燥、无颗粒;
2.VOCS废气处理催化燃烧设备活性炭吸附系统:包括吸附箱本体、活性炭、泄压装置、温度传感器、消防喷淋装置、仪表阀门等。
3、VOCS废气处理催化燃烧设备催化燃烧再生装置:包括装置本体、电加热预热室、催化燃烧蓄热室、防爆泄压装置、温度传感器、连接管道阀门、仪表、催化剂等。
4. VOCS废气处理催化燃烧设备电气控制系统:包括电柜、PLC、触摸屏、现场仪表及线管等。
5. VOCS废气处理催化燃烧设备管道及风机,所有连接管道均选用优质工业镀锌板制作。
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,催化燃烧法最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。
③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。