本装置根据吸附()和催化燃烧(节能)两个基本原理设计,采用双气路连续工作,一个催化燃烧室,两个吸附床交替使用。先将废气用活性炭吸附,当活性炭快达到饱和时停止吸附,然后用热气流将物从活性炭上脱附下来使活性炭;脱附下来的物已被浓缩(浓度较原来提高几十倍)并送往催化燃烧室催化燃烧成二氧化碳及水蒸气排出。
当废气的浓度达到2000PPm以上时,废气在催化床可维持自燃,不用外加热。燃烧后的尾气一部分排入大气,大部分被送往吸附床,用于活性炭。这样可满足燃烧和吸附所需的热能,达到节能的目的。后的可进入下次吸附;在脱附时,净化操作可用另一个吸附床进行,既适合于连续操作,也适合于间断操作。
催化燃烧装置设计时应考虑以下几方面问题:
a、气流和温度均匀分布。燃烧室具有足够的长度和空间,以使气流和催化剂表面的温度分布均匀,并火焰不会直接接触催化剂表面。催化燃烧装置应具有良好的保温效果。一般来说,炉体在钢结构外壳内衬有耐火材料或双层夹层壁结构。
b、便于清洗和更换。一般来说,催化剂反应器应设计成装卸方便的模具抽屉结构,便于清洗和更换催化剂载体。
c、辅助燃料和助燃。催化燃烧一般使用气作为辅助燃料,也可以使用燃料油、电加热等作为辅助燃料。通常,净化气体用于燃烧支持。如果净化后的气体不能用于助燃,应引入空气用于助燃。
d、较高的转化速度。由于催化燃烧为不可逆的放热反应,所以,无论反应进行到什么阶段,都应在尽可能高的温度下进行,以获得较高的转化速度。但操作温度往往受某些条件的限制,如催化剂的耐热温度、高温材料的获得,热能的供应,以及是否伴有副反应等。因而实际生产中应根据实际情况恰当地选择。