催化焚燒爐又叫催化燃燒焚燒爐、催化劑焚燒爐

催化焚燒爐

催化焚燒爐又叫催化燃燒焚燒爐、催化劑焚燒爐。

催化焚燒法，至今處理三廢幾乎全部采用氧化燃燒法，使有害廢物在900℃以上氧 化分解為CO2和H2O等，從而凈化了廢氣。因而耗能很大，極不經(jīng)濟(jì)。采用催化燃燒法， 借助催化劑，使有機(jī)物廢氣在無焰和低溫下把有害物變?yōu)闊o害物 (燃燒反應(yīng)溫度一般 為250～500℃)，燃燒時(shí)熱量可自給或只需補(bǔ)充少量熱量。排出的余熱可回收加以利用。國(guó)外早已開發(fā)使用，我國(guó)近年來有少數(shù)研究單位進(jìn)行開發(fā)研究。催化焚燒法的特點(diǎn)：起燃溫度低，一般為200～280℃，反應(yīng)時(shí)間短，凈化效率高，因而節(jié)省大量能源，僅為氧化焚燒法的三分之一。

催化劑種類：有Pt、Fe-Cr、Cu-Cr、Pt-Al2O3等，使用催化焚燒爐要控制好廢氣的預(yù)熱溫度及流速，分配均勻，通常催化床反應(yīng)溫度不大于600℃，保證催化劑使用壽命為1～4年。

國(guó)內(nèi)在丙烯腈尾氣的處理上已應(yīng)用催化法燃燒。 實(shí)踐證明：處理量大(20000m3/h)，凈化了廢氣，余熱又可回收，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

焚燒爐設(shè)計(jì)原則

垃圾焚燒爐設(shè)計(jì)的基本原則是使廢物在爐膛內(nèi)按規(guī)定的焚燒溫度和足夠的停留時(shí)間，達(dá)到全部燃燒效果。這就要求選擇適宜的爐床，合理設(shè)計(jì)爐膛的形狀和尺寸，增加垃圾與氧氣接觸的機(jī)會(huì)，使垃圾在焚燒過程中水氣易于蒸發(fā)、加速燃燒，以及控制空氣及燃燒氣體的流速及流向，使氣體得以均勻混合。

爐型

選擇爐型時(shí)，首先應(yīng)看所選擇爐型的燃燒形態(tài)(控氣式或過氧燃燒式)是否適合所處理的所有廢物的性質(zhì)。過氧燃燒式是指一燃燒室供給充足的空氣量(即超過理論空氣量);控氣燃燒式(缺氧燃燒)即一燃燒室供給的空氣量約是理論空氣量的70%～80%，處于缺氧狀態(tài)，使垃圾在此室內(nèi)裂解成較小分子的碳?xì)浠衔餁怏w、CO與少量微細(xì)的炭顆粒，到二燃燒室再供給充足空氣使其氧化成穩(wěn)定的氣體。由于經(jīng)過階段性的空氣供給，可使燃燒反應(yīng)較為穩(wěn)定，相對(duì)產(chǎn)生的污染物較少，且在一燃燒室供給的空氣量少，所帶出的粒狀物質(zhì)也相對(duì)較少，為目前焚燒爐設(shè)計(jì)與操作較常使用的模式。

一般來說，過氧燃燒式焚燒爐較適合焚燒不易燃性廢物或燃燒性較穩(wěn)定的廢物，如木屑、紙類等;而控氣式焚燒爐較適合焚燒易燃性廢物，如塑料、橡膠與高分子石化廢料等;爐排型焚燒爐適用于生活垃圾;旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐適宜處理危險(xiǎn)廢物。

此外，還要考慮燃燒室結(jié)構(gòu)及氣流模式、送風(fēng)方式、攪拌性能好壞、是否會(huì)產(chǎn)生短流或底灰易被擾動(dòng)等因素。焚燒爐中氣流的走向取決于焚燒爐的類型和廢物的特性。多膛式焚燒爐的取向通常是垂直向上燃燒的;回轉(zhuǎn)窯焚燒爐通常是向斜下方向燃燒;而液體噴射式焚燒爐、廢氣焚燒爐及其他圓柱形的焚燒爐可取任意方向，具體形式取決于待焚燒的廢物形態(tài)及性質(zhì)。當(dāng)燃燒產(chǎn)物中含有鹽類時(shí)，宜采用垂直向下或下斜向燃燒的設(shè)計(jì)類型，以便于從系統(tǒng)中消除鹽分。焚的爐體可為圓柱形、正方形或長(zhǎng)方形的容器。旋風(fēng)式和螺旋燃燒室焚燒爐采用圓柱形的設(shè)計(jì)方案;液體噴射爐、廢氣焚燒爐及多燃燒室焚燒爐雖然既可以采用正方形也可以采用長(zhǎng)方形的設(shè)計(jì)，但是圓柱形燃燒室仍是較好的結(jié)構(gòu)形式。將耐火的頂部設(shè)計(jì)成正方形或長(zhǎng)方形往往是非常困難的。大型焚燒爐二次燃燒室多為直立式圓筒或長(zhǎng)方體，裝有緊急排放煙囪，中、小型焚燒爐二次燃燒室則多為水平圓筒形。

送風(fēng)方式

就單燃燒室焚燒爐而言，助燃空氣的送風(fēng)方式可分為爐床上送風(fēng)和爐床下送風(fēng)兩種，一般加入超量空氣100～300%，即空氣比為2.0～4.0。對(duì)于兩段式控氣焚燒爐，在一燃燒室內(nèi)加入70%～80%理論空氣量，在二燃燒室內(nèi)補(bǔ)足空氣量至理論空氣量的140%～200%。二次空氣多由兩側(cè)噴入，以加速室內(nèi)空氣混合及攪拌混合程度。從理論上講強(qiáng)制通風(fēng)系與吸風(fēng)系統(tǒng)差別很小。吸風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是可以避免焚燒煙氣外漏，但是由于系統(tǒng)中常含有焚燒產(chǎn)生的酸性氣體，需考慮設(shè)備的腐蝕問題。

爐膛尺寸的確定

垃圾焚燒爐爐膛尺寸主要是由燃燒室允許的容積熱強(qiáng)度和垃圾焚燒時(shí)在高溫爐膛內(nèi)所需的停留時(shí)間兩個(gè)因素決定的。通常的做法是按爐膛允許熱強(qiáng)度來決定爐膛尺寸，然后按垃圾焚燒所必需的停留時(shí)間加以校核。

考慮到垃圾焚燒時(shí)既要保證燃燒干凈，還要保證垃圾中有害組分在爐內(nèi)的停留時(shí)間，因此在選取容積熱強(qiáng)度值時(shí)要比一般燃料燃燒室低一些。

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