催化燃烧设备也被称作催化化学转化装置，属于低温氧化类废气治理装备，依靠催化剂的作用，让废气内部可燃组分在相对不高的温度条件下完成氧化分解，以此实现有机废气的净化处理，新式结构的催化燃烧设备在设备布局、构件更换维修便利性、换热性能方面都做了相应优化，在石化等对净化效果有相应要求的行业当中得到应用。
从技术原理来看，催化剂可以降低有机物氧化反应需要的活化能，加速氧化分解进程，多数碳氢类有机物质，在 250 至 300 摄氏度的温度区间，借助催化剂就可以完成氧化反应，分解生成二氧化碳与水。和高温热力焚烧相比，催化燃烧不需要把体系提升到很高的温度，加热环节的能量消耗得到控制。设备配置换热器，回收氧化之后高温烟气的热量，用来预热待处理的低温废气，进一步降低设备运行阶段的能量消耗。设备整体可以依托电控系统或者工业控制器完成管控，完成参数调试之后，可以实现一键启停，能够满足无人值守的运行场景需求。
设备运行过程当中，换热器结构设计会直接影响余热回收水平，通过结构优化，在冷热介质交替变化的工况下，降低换热器发生撕裂串气的概率，避免未处理废气直接混入净气侧，保障本体的净化表现。催化剂的空速条件也经过适配设计，合适的空速条件可以控制气流经过催化剂层的流动阻力，减少风机的能耗输出。整套设备启动阶段，需要开启加热单元将反应腔体提升到反应需要的温度，预热完成之后，废气通入催化反应腔，在催化剂表面发生氧化，氧化释放的热量可以维持反应温度，减少后续加热单元的工作时长。
但催化燃烧设备并非可以适配全部有机废气工况，在项目选型阶段，需要充分认清设备的选用边界，这也是保障设备长期稳定运行的前提。首先，进入设备的废气当中，不能含有会造成催化剂中毒失活的物质，含氯组分、含硫组分、卤素物质、重金属等成分，会破坏催化剂的活性位点，造成催化剂活性衰减，一旦废气含有这类物质，直接通入催化燃烧设备会造成催化剂损耗。其次，进入装置的混合废气浓度需要控制在爆炸下限四分之一以内，规避安全层面的隐患。催化燃烧反应腔体存在温度上限，高热物质、浓度偏高的气体需要提前做稀释处置，防止反应腔体温度超限，造成催化剂性能受损。除此之外，废气气流当中不能含有大量粉尘颗粒物以及油雾，这类物质会覆盖催化剂表面，堵塞催化剂孔隙，同时也会带来回火相关风险，所以废气进入催化燃烧腔体之前，需要做好前置过滤处理，把颗粒物、油雾做拦截去除。
在现场运维工作当中，前置过滤构件需要给予足够重视，过滤装置出现堵塞失效，粉尘油雾直接抵达催化剂层，是催化剂失效的常见诱因，需要结合废气杂质情况，监测过滤器前后压差，及时开展清理或者更换。日常运行过程中，需要持续关注反应腔体的温度变化，反应温度偏低，有机物氧化反应不全，会影响废气处理效果；温度长时间超过设备允许的极限，会造成催化剂烧结，带来不可逆的性能衰减。需要定期检查催化剂的状态，观察催化剂层是否出现粉化、堵塞，评估催化剂活性变化趋势。
设备配套的换热器也需要定期维护，换热构件表面积聚粉尘沉积物，会降低换热效率，增大系统阻力，需要按照周期开展吹扫清理。各类温度探测部件、电控元器件需要定期校验，保障采集到的运行数据真实可靠，异常报警功能可以正常触发。在设备停机维护的时候，需要使用洁净空气对反应腔体做吹扫，把腔体内部残留的有机组分置换出去，规避密闭空间内可燃物质积聚的风险。只有充分理解设备的适用条件，落实好日常运维管控，才可以让催化燃烧设备持续发挥废气净化的作用。
关注公众号