催化燃燒

可燃物在催化劑作用下燃燒 [2]。與直接（jiē）燃燒相比，催化燃燒（shāo）溫度（dù）較低，燃燒比較完全。催化燃燒所（suǒ）用的催化（huà）劑為具有大比表麵的貴金屬和金（jīn）屬（shǔ）氧化物多組分（fèn）物質。例如家用負載Pd或稀土（tǔ）化合物的催化（huà）燃氣灶，可減少尾氣中CO含量，提（tí）高熱效率。負載0.2%pt的氧化（huà）鋁催化劑，在500℃下，可將大多（duō）數有機化合物燃燒，脫臭淨化到化學位移σ=1以下。催化燃（rán）燒為無焰燃燒，因此適用於安全（quán）性要求（qiú）高的場合，如以H2和O2為原料的燃料（liào）電池、用汽油或酒精為原料的懷爐(催化劑為浸Pt石棉)等。如消除化工廠NOx的（de）煙霧，可加（jiā）燃（rán）料到（dào）煙（yān）霧中，通過負載型鉑和鈀催化劑，催化燃燒使NOx轉化為N2氣。 采用適當的催化劑，使用有害氣體中的可燃物質在較低（dī）的溫度下分解、氧化的燃燒方法。

係（xì）統原理

然氣燃料（liào）具有熱值高（gāo）、大氣汙染排放物少的優（yōu）點，在（zài）一般情況下（xià），天然（rán）氣的燃燒仍然會排放一定量的NO由於NO，具有對環境汙染（rǎn）的影響，因此很有必要降（jiàng）低（dī）天然氣燃燒過程中N0，的排放（fàng）量。近十多年的（de）研究表明，催化燃燒技術完全可能解（jiě）決上述問題，可以使得燃氣燃燒（shāo）達到低排放的標準，近於（yú）零排放（fàng），同時可以（yǐ）有（yǒu）效提高（gāo）爐膛內熱效率（lǜ） [3] 。

燃燒器工作原理是當需要改變燃燒功率時，通過調節進入燃（rán）燒係統的混合燃氣量（liàng）來改變整個係統的能（néng）量。

目前,國產催化燃燒裝置的（de）工作流程為:

1、廢氣前處理設（shè）備

2、氣一氣換熱器（qì）

3、預熱室（shì）

4、催化反應（yīng）器

5、氣一氣換（huàn）熱（rè）器

6、淨（jìng）化氣體排空

電控製係（xì）統

組成及功能

催化燃燒器電控製係統 由PLC控製器、文本顯示器、變頻調速器、點火器、紫外線傳（chuán）感器、熱電偶（ǒu）等電控設備（bèi）以及風機，另外由零壓閥調（diào）節燃氣與空（kōng）氣的比例。催化燃燒電氣控製係統工（gōng）作過程分為三個狀（zhuàng）態：燃燒器工作狀（zhuàng）態（tài）、停止狀態及參數設定（dìng）狀態。在工作狀態（tài）中又分為點火過程和燃燒過程。由（yóu）安裝的熱電偶檢測出溫度（dù），送文本顯示器顯示。PLc具有模擬量輸（shū）入、輸出模塊，檢測火焰燃燒信號和熱電偶溫度信（xìn）號（hào），將檢測（cè）到的信號與設定的信（xìn）號經過比（bǐ）較運算後，通過0～10 V電信號控製變頻器的輸出頻率（lǜ）來調整風機的轉速（sù），保持（chí）燃（rán）燒器的燃燒溫度，這（zhè）就是構成以設定溫度為基準的控製係統；自動檢（jiǎn）測（cè）燃燒器溫（wēn）度信號與（yǔ）設定的溫度比（bǐ）較，輸（shū）出各（gè）類報警信（xìn）號或直接停機。顯示（shì）器可以顯示燃氣流量、燃燒溫度和變頻器輸出（chū）頻率。設定參數和工作狀態等信息；可以（yǐ）通過顯示器在線調整運行溫度（dù）參數，修改設定溫度控製風機（jī）的運行。該（gāi）係統還設有多種（zhǒng）保護功能，尤（yóu）其是（shì）較強的邏輯（jí）互鎖功能，從而保證係統工（gōng）作可靠，並且具（jù）有較為完（wán）善的控製功能。

工作原（yuán）理

該係統工作過程主要劃分為三種（zhǒng）狀態參數設定、燃燒運行和（hé）燃燒停（tíng）止。

1．參數設定狀態

此狀態為燃燒工作之（zhī）前做好（hǎo）數據的（de）準備（bèi）。可根據需要（yào）分（fèn）別設定點火溫度和變頻器起動時的（de）頻率，控製風機的風量。點火溫度是為了保證點火過程的可靠（kào）性。起（qǐ）動頻率保證催化燃燒器在剛點燃時的有焰燃燒，這時的燃燒（shāo）比不易太低，風量不能過大。

2．燃燒運行狀態

(1)燃燒起動過程

當控製係統在（zài）待命的狀態下，接到輸入的起（qǐ）動命（mìng）令，將進入燃燒運行狀態，首先是（shì）控製係（xì）統進行自檢，之後進行前吹掃，變頻器輸出信號（hào）控製風機的旋轉，空（kōng）氣風量由低速漸變為高速再逐漸變為低速，新鮮空氣風吹過燃燒爐盤，以保證爐內沒有殘留燃氣的存在，保證點火過程的安全可靠。具體（tǐ）操作是變（biàn）頻器先起動，PLc模擬輸（shū）出信號使變頻器（qì）頻率從起動設定頻率開（kāi）始上升，達到一定頻率後保持一（yī）定時間後（hòu）再下降，完成起動前的吹掃。之後，發出點火信（xìn）號，高壓點火（huǒ）器工作，同時打開點火（huǒ）管（guǎn）道（dào）的閥門，小火點燃。通（tōng）過紫外線傳感器的檢測到期小火點燃後，打開主燃氣閥門（mén）。這時（shí）催化燃燒爐盤進行有焰燃燒，直到檢測溫度信（xìn）號達到設定的點火關閉溫度，點火閥門（mén）關閉，完（wán）成點火（huǒ）過（guò）程，進入到燃燒調節階段。

(2)燃空比的調定

有文獻表（biǎo）明，催化燃燒（shāo）時的“燃氣（qì）/空氣比值”範圍一般（bān）在（zài）4%～11%之間；在一定的燃燒條件之（zhī）下，燃/空比為6%時，天（tiān）然氣就能實現較好的催化燃燒效果，燃燒係統就可以得到最大的熱效率，同時又能取得較好的排放效果。

本係統的燃氣（qì）一空氣比的調節是通（tōng）過零壓閥實現的。當改變風機的空氣風量時，燃/空比也能隨之被改變，以達到催化燃（rán）燒器（qì）燃燒工作（zuò）的要求。在起動時隻要調節輸出變頻器的頻（pín）率就（jiù）能達到點火時要求的從有焰燃燒（shāo）到催化燃燒的燃/空比的變化。

(3)燃燒溫度調（diào）節

燃燒器溫度調節可以通過文本（běn）顯示器的鍵盤輸入，改變變頻器的輸出頻率，調節適（shì）當的風量。當風量增大（dà），燃燒溫度超過設定值，則PLc控製變頻器降低輸（shū）出頻率，減少出風量來穩定燃燒器的溫度。若變頻器輸出頻率低於設定（dìng）值(風機出風量頻率，設為5 Hz)，而出風量仍高於設定值時，PLc開始計時，若在一定時（shí）間（jiān）內（nèi），降低到設定值，PLc放棄計時，繼續變頻調速運行；若在一定時間內溫度仍高於設定，PLc將繼續調節，直至達到設定值。由PLc經PID運算後控製變頻器的頻率輸出；如溫度不夠，則頻率上升，延時保持一（yī）定時間。反之亦然。

3．燃燒停止狀態

燃燒器的停止是在接受到文（wén）本顯（xiǎn）示器發來的停止命令，首先將主燃氣閥關斷，然後，係統進行後吹掃，進行驅散殘餘燃（rán）氣，並對燃燒盤進（jìn）行強（qiáng）製風冷降溫。經過一段時間之後，關閉風機，變頻器停（tíng）止工作，完成燃（rán）燒器（qì）停機過程。

分解氧化裝置

原理說明

將有機廢氣（qì）直接引入催化燃燒裝（zhuāng）置，在開始階段需通過電加熱器將其溫度升高至反應需要的溫度，廢（fèi）氣在催化催化劑（jì）作用發生氧化放熱反應生成無害的H2O和CO2，分解（jiě）後（hòu）釋放出的熱量通過熱交換器加熱進入催化床的（de）有機廢氣，當（dāng）有機（jī）廢氣的濃度（dù）達到一定的濃（nóng）度時，放熱和熱交換所需要熱量達到平（píng）衡，無需電加熱，通過自身平衡處理掉高濃度有機廢氣。上述過程可通過PLC係統控製櫃全自動操作 。

催化分解法已成為淨化高濃度有機廢氣的（de）有效手段，特別適宜治理（lǐ）噴塗、油墨印刷等在烘幹（gàn）過程中排出的高濃度有機廢氣。因烘幹廢氣溫度（dù）和有（yǒu）機物濃度都較高，對分解反應及熱量回收有利，減少設備運（yùn）行及投資（zī）費用。

設備特點

1. 適合（hé）處理高溫、高濃度、連續性產生的有機（jī）廢氣

2．不產生二次汙染，設備投資及運行費用低；

3．催化低溫分解（jiě），預熱時間短，能耗低，催化劑（jì）使（shǐ）用壽命長，催（cuī）化分解淨化（huà）率（lǜ）高達97%以上；

4．設備運行穩定，可靠（kào），活動件少，檢（jiǎn）修係（xì）統（tǒng）配備完善，操作維修（xiū）方便（biàn）；

5．整個運行過程中實現全自動化（huà）PLC控製，方便，可（kě）靠；

6．係統安全設施完善，配有阻火器，泄爆口，運行時出現的異常情況將報警並自動（dòng）停機。

催（cuī）化（huà）燃（rán）燒裝置

HC型係列有機氣體催化裝置目前第六代產品（pǐn）已被國內外用戶（hù）廣泛地使用，取得了顯著的（de）環境效益、經濟效益和社會效益。該產品采用了IEC—439國際標準生產。該產品以優良（liáng）的性能、可靠的質量，獲得了眾多的殊榮，深受（shòu）新老用戶的一致好評 。

產品結構特點

HC型係列產品設計獨特，布局（jú）合理、被廣大用（yòng）戶和專家總結出以下特點：

1 .操作方便：設備工作時，實現自動控製。

2 .能耗低：設（shè）備啟動，僅需（xū）15～30分鍾升溫至起（qǐ）燃溫度，耗能僅為（wéi）風機功率，濃度較低時自動補償。

3 .安全可靠：設備配有阻火除塵係統、防爆泄壓係統、超溫報警（jǐng）係統及先進自控（kòng）係統（tǒng）。

4 .阻力小，淨化率高：采用當今（jīn）先進的貴金屬鈀、鉑浸漬的蜂窩狀陶（táo）瓷（cí）載體催化劑，比表麵積大。

5 .餘熱可回用：餘熱可返回烘（hōng）道，降低原（yuán）烘道中消耗（hào）功率；也可作其它方麵的熱（rè）源。

6 .占地（dì）麵積小（xiǎo）：僅為同行業（yè）同類（lèi）產品的70%~80%，且設備基礎（chǔ）無特（tè）殊（shū）要求（qiú）。

7 .使用壽命長：催化劑一般8000小時更換，並且載體可再生。

設備應用範圍

1. 可用於有機溶（róng）劑的淨化處（chù）理（苯、醇、酮、醛、酯、酚、醚、烷等混合有機廢氣）。

2. 適用（yòng）於電線、電纜、漆包線（xiàn）、機（jī）械、電（diàn）機、化工（gōng）、儀表、汽（qì）車（chē）、自行車、摩托車、發動機、磁帶、塑料、家（jiā）用電器等行（háng）業的有機廢（fèi）氣淨化。

3. 可用於各種烘道、印（yìn）鐵製罐、表（biǎo）麵噴塗（tú）、印刷油墨（mò）、電機絕緣處理、皮鞋粘膠等烘幹流水（shuǐ）線，淨化各工序產生的有機廢氣。