|
公司基本資料信息
|
催化燃燒對催化劑的基本要求是:既能抑制燒結、保持活性物質具有較大的比表面積及良好的熱穩定性,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,因為研究已經證明氧化物的活性和熱穩定性成反比。同時,需有高的機械強度以及對燃料中所含有高的耐腐蝕性。經濟、社會的發展以及工業化的需求使得催化技術,特別是催化燃燒技術日益成為一種不可或缺的工業技術手段,并隨著人們生活水平的提高與需求的增長,催化產業也將不斷地走入千家萬戶,走進人們的生活。對催化燃燒的研究,初是從發現鉑對燃燒的催化作用而開始的。催化燃燒對于改善燃燒過程,降低反應溫度,促進完全燃燒,抑制有毒有害物質的形成等方面有著極為重要的作用,并已廣泛地應用在了工業生產與日常生活的諸多方面活性炭處理工藝和催化燃燒處理工藝設計中的一些問題和注意事項。
催化燃燒裝置主要由熱交換器、燃燒室、催化反應器、熱回收系統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:未凈化氣體在進入燃燒室以前,先經過熱交換器被預熱后送至燃燒室,在燃燒室內達到所要求的反應溫度,氧化反應在催化反應器中進行,凈化后煙氣經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,對于風量較小的情況,一般采用簡單管直接換熱來回收熱量;對于超出可接受范圍的能耗,一般需要大風量的再生催化燃燒,可以提高熱量回收效率。國內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定性好,技術較為成熟,但由于價格高,資源短缺,所以,未能將其產業化;另一類為非金屬催化劑,主要集中在過渡金屬氧化物催化劑、復氧化物催化劑(鈣鈦型復氧化物和尖晶石型復氧化物)的研究方面。尋找來源豐富、價格低廉、性能相當的非催化劑,以替代傳統的催化劑用于催化燃燒過程已成為了研究的一個重要方向。
鋼鐵工業是能源消耗大戶,而燒結工序能耗約占鋼鐵生產總能耗的10%。我國1990年重點鋼鐵企業燒結能耗比國外燒結能耗(標煤55kg/t)高11~ 27kg/t。若按燒結產量1億t及生產能耗下降2%,其節煤(焦)總量相當于一個大中型煤礦一年的產量。酒鋼(集團)鋼鐵研究院、安徽工業大學與酒鋼(集團)河西堡鐵廠根據河西堡鐵廠燒結用煤和燒結工藝技術特點,提出在河西堡鐵廠燒結原料和技術條件下進行添加催化助燃劑強化燒結的工業性試驗。此次工業性試驗結果表明,往焦粉中添加焦量0.137%左右的催化助燃劑每噸燒結礦可節約焦5.35kg,即節焦約8.06%。燒結機利用系數增加3.63%,成品率提高3.44個百分點,燒結礦的質量略有改善。催化燃燒技術用于燒結生產,不僅節能效益顯著,而且產出強度好、FeO含量低的燒結礦,有利于高爐生產,其技術和添加設備并不復雜,投資少,具有很好的應用價值。(2)設備預熱應是動態的,而不是靜態的;初始預熱階段使用的氣體一般是空氣,不是廢氣,系統達到設計溫度后才能切換為廢氣。石油化工中的結焦不僅會使爐管傳熱系數降低、造成局部過熱現象、縮短爐管壽命,而且會降低裝置處理量,嚴重制約裝置的正常運轉,因此需要定期燒焦。計算機控制下蒸汽—空氣在線燒焦是國內采用的較為先進的技術,但其存在的較大問題是燒焦時間過長。如果在石油化工裝置燒焦過程中,加入一種燒焦助燃劑,就可以通過降焦反應的活化能,大幅度提高燒焦反應速度,就能夠在較低的溫度下,達到縮短燒焦時間的目的。這一技術的研究有了一些突破性的進展。