(2)設(shè)備預(yù)熱應(yīng)是動(dòng)態(tài)的，而不是靜態(tài)的；初始預(yù)熱階段使用的氣體一般是空氣，不是廢氣，系統(tǒng)達(dá)到設(shè)計(jì)溫度后才能切換為廢氣。重質(zhì)燃料由于含瀝青質(zhì)、膠質(zhì)、大分子磷質(zhì)較多,因而流動(dòng)性差、粘稠,造成使用時(shí)油壓高，燃燒不充分。燃燒效率低，污染環(huán)境，同時(shí)油中還含有一定量的硫、釩化合物，對(duì)窯爐、機(jī)件的腐蝕也較嚴(yán)重。為了節(jié)約能源,更好更廣泛地使用重質(zhì)燃油,由浙江省湖州埭溪化工廠、湖州市節(jié)能中心及紹興瓷廠等單位協(xié)作研制成功了W型重質(zhì)燃油助燃劑,取得了良好效果[12]。助燃劑是一種高度濃縮 的燃燒促進(jìn)劑,在燃燒過(guò)程中起催化作用。在燃燒區(qū)與碳元素作用,以防止游離碳的生成。同時(shí)它重質(zhì)燃油有強(qiáng)擴(kuò)散滲透作用,減少油泥的積沉,增加流動(dòng)性,使燃油霧化狀態(tài)良好，燃燒效率提高,節(jié)約能源。在防腐方面由于它有呈微堿性，可以抑制硫酸形成，并能防止釩對(duì)窯體等的腐蝕，減少環(huán)境污染。催化燃燒氣體傳感器是一種用于檢測(cè)因催化劑接觸燃燒作用而產(chǎn)生的燃燒熱的一種氣體傳感器。當(dāng)可燃?xì)怏w一旦與預(yù)先加熱了的傳感器相接觸，在傳感器表面就發(fā)生了催化燃燒現(xiàn)象，使傳感器溫度上升，這種溫度變化可通過(guò)白金線圈的電阻變化進(jìn)行檢測(cè)。該設(shè)備可用于監(jiān)測(cè)工業(yè)燃燒爐的燃燒及控制情況，檢測(cè)汽車尾氣中未完全燃燒物的含量，用于環(huán)境監(jiān)測(cè)及可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警，礦井、車船、倉(cāng)庫(kù)等可燃?xì)怏w危險(xiǎn)品的檢測(cè)以及用于催化動(dòng)力學(xué)的研究等方面。
催化燃燒裝置主要由熱交換器、燃燒室、催化反應(yīng)器、熱回收系統(tǒng)和凈化煙氣的排放煙囪等部分組成，如圖1所示。其凈化原理是：未凈化氣體在進(jìn)入燃燒室以前，先經(jīng)過(guò)熱交換器被預(yù)熱后送至燃燒室，在燃燒室內(nèi)達(dá)到所要求的反應(yīng)溫度，氧化反應(yīng)在催化反應(yīng)器中進(jìn)行，凈化后煙氣經(jīng)熱交換器釋放出部分熱量，再由煙囪排入大氣。(4)熱量回收方法在能耗可以接受的情況下，對(duì)于風(fēng)量較小的情況，一般采用簡(jiǎn)單管直接換熱來(lái)回收熱量；對(duì)于超出可接受范圍的能耗，一般需要大風(fēng)量的再生催化燃燒，可以提高熱量回收效率。國(guó)內(nèi)外主要研究的催化劑基本上有兩大類:一類為催化劑，這類催化劑的活性和穩(wěn)定性好，技術(shù)較為成熟，但由于價(jià)格高，資源短缺，所以，未能將其產(chǎn)業(yè)化;另一類為非金屬催化劑，主要集中在過(guò)渡金屬氧化物催化劑、復(fù)氧化物催化劑(鈣鈦型復(fù)氧化物和尖晶石型復(fù)氧化物)的研究方面。尋找來(lái)源豐富、價(jià)格低廉、性能相當(dāng)?shù)姆谴呋瘎蕴娲鷤鹘y(tǒng)的催化劑用于催化燃燒過(guò)程已成為了研究的一個(gè)重要方向。
(3)安全有機(jī)廢氣一般。雖然高濃度可以回收有機(jī)燃燒產(chǎn)生的部分熱量，降低能耗，但在處理過(guò)程中必須將其濃度控制在極限以內(nèi)。一般需要設(shè)置防爆板、可燃?xì)怏w探測(cè)器、緊急排空閥、稀釋閥、防火閥等。2、便于清洗和更換。催化劑反應(yīng)器一般應(yīng)設(shè)計(jì)成裝卸方便的模屜結(jié)構(gòu)，便于清洗和更換催化劑載體。石油化工、油漆、電鍍、印刷、涂料、輪胎制造等工業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中都涉及到有機(jī)揮發(fā)化合物的使用和排放。有害的有機(jī)揮發(fā)物通常是烴類化合物、含氧有機(jī)化合物、含氯、硫、磷及鹵素有機(jī)化合物，這些揮發(fā)性有機(jī)物如不經(jīng)處理直接排入大氣會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。傳統(tǒng)的有機(jī)廢氣凈化處理方法(如吸附法、冷凝法、直接燃燒法等)均存在缺陷,如易造成二次污染等。為了克服傳統(tǒng)有機(jī)廢氣處理方法的缺陷,人們采用催化燃燒方法來(lái)對(duì)有機(jī)廢氣進(jìn)行凈化處理。
(1)耗能催化燃燒需要在一定溫度下進(jìn)行，低溫氣體必須加熱。風(fēng)量越大，能耗越大，運(yùn)行成本越高。因此，在選擇這種工藝時(shí)，在保證收集效率的前提下，盡可能減少?gòu)U氣量，既能提高廢氣濃度和廢氣的單位熱值，又能減少風(fēng)量和能耗。同時(shí)也要考慮從熱尾氣中回收熱量。催化燃燒對(duì)催化劑的基本要求是:既能抑制燒結(jié)、保持活性物質(zhì)具有較大的比表面積及良好的熱穩(wěn)定性，又要具有一定的活性，可起到催化劑活性組分或助催化劑的作用。這在某種程度上是互相矛盾的，因?yàn)檠芯恳呀?jīng)證明氧化物的活性和熱穩(wěn)定性成反比。同時(shí)，需有高的機(jī)械強(qiáng)度以及對(duì)燃料中所含有高的耐腐蝕性。經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的發(fā)展以及工業(yè)化的需求使得催化技術(shù)，特別是催化燃燒技術(shù)日益成為一種不可或缺的工業(yè)技術(shù)手段，并隨著人們生活水平的提高與需求的增長(zhǎng)，催化產(chǎn)業(yè)也將不斷地走入千家萬(wàn)戶，走進(jìn)人們的生活。對(duì)催化燃燒的研究，初是從發(fā)現(xiàn)鉑對(duì)燃燒的催化作用而開(kāi)始的。催化燃燒對(duì)于改善燃燒過(guò)程，降低反應(yīng)溫度，促進(jìn)完全燃燒，抑制有毒有害物質(zhì)的形成等方面有著極為重要的作用，并已廣泛地應(yīng)用在了工業(yè)生產(chǎn)與日常生活的諸多方面