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催化燃燒設備是一種涉及到氣—固二相的化學變化,其實質原理為在有臭氧參加的標準下產生的深層氧化還原反應。在反映全過程中,添加金屬催化劑能夠明顯減少反映需要的活化能,VOCs 生物富集在金屬催化劑表層,在較低點燃溫度下產生無焰點燃,溶解為二氧化碳和水,另外釋放出來很多的熱。
在催化劑的作用下,揮發性有機化合物可以在較低溫度下充分燃燒生成二氧化碳和水,去除率高達90%。催化燃燒法具有能耗低、運行可靠穩定、無二次污染等突出優點。它已在歐美得到應用。催化燃燒設備法都是解決VOCs的關鍵方式 ,其運用占比約為55%。現階段,催化燃燒設備法早已變成解決VOCs的主品。
蓄熱式燃燒爐
與直燃式焚燒爐不同,熱回收焚燒爐使用金屬合金換熱器將凈化后的氣體轉化為熱量,為污染空氣留出進入空間。與同類規模的直燃式焚燒爐相比,熱回收焚燒爐通過加熱有機廢氣可降低燃料消耗50%至70%。焚燒爐適用于高濃度廢氣,空氣流量高達20000立方英尺/分鐘。此外,焚燒爐的廢熱可回收用于工藝加熱。
催化燃燒裝置
催化燃燒裝置配有催化劑床,VOCs氧化分解的著火溫度較低(通常在500到800華氏度之間),因此使用催化劑焚燒爐有幾個優點:建筑材料相對便宜;燃料消耗低;燃燒過程中會產生少量的二次污染物,如和氮氧化物。更重要的是,操作相對簡單,用電線圈作為輔助熱源啟動和調節溫度,不需要燃氣燃燒器。催化劑的種類從重金屬到賤金屬不等,在給定的時間內,通常持續三到四年。因此,催化劑的成本也需要納入催化劑焚燒爐的生命周期。
另外,由于催化劑中存在大量可能污染催化劑或降低催化劑效能的廢氣,如鹵素、金屬、無溶劑樹脂膠粘劑等,合理的判斷和選擇至關重要。