一、概述
催化燃烧是借助催化剂的作用,在较低温度下将有机废气中的可燃物质氧化分解为二氧化碳和水的过程。相较于传统燃烧方式,催化燃烧具有能耗低、处理效率高、无二次污染等显著优势,广泛应用于化工、涂装、印刷等行业的有机废气处理领域。本手册旨在规范催化燃烧设备的操作流程,确保设备安全、稳定、高效运行,同时保障操作人员的人身安全和环境安全。
二、操作前准备
(一)设备检查
外观检查:仔细查看催化燃烧设备的外壳是否有破损、变形情况,检查设备各连接部位是否牢固,有无松动、泄漏迹象。特别要留意管道连接处的密封垫是否完好,防止废气泄漏造成环境污染和安全隐患。
内部检查:打开设备检修口,检查催化剂床层是否平整,催化剂是否存在破碎、积灰现象。若发现催化剂有明显损坏,应及时更换,以保证催化燃烧效果。同时,检查设备内部的风机、阀门、传感器等部件是否安装正确,运行灵活。
电气系统检查:检查设备的电气线路是否连接正确,有无破损、老化现象。确认各电气元件的接线端子牢固,无松动打火风险。检查控制柜内的断路器、接触器等元件是否正常工作,仪表显示是否准确。
(二)原料与耗材准备
催化剂:根据设备要求和废气处理量,准备足量、合适型号的催化剂。催化剂是催化燃烧的核心,其性能直接影响废气处理效果和设备运行效率。确保催化剂在有效期内,储存环境干燥、通风,避免受潮和污染。
燃料:若设备采用辅助燃料(如天然气、液化气等)进行预热,需保证燃料储存罐储量充足,燃料输送管道无泄漏,阀门开关灵活可靠。检查燃料供应系统的压力是否符合设备运行要求。
(三)人员培训
所有参与催化燃烧设备操作的人员必须经过专业培训,熟悉设备的工作原理、操作流程、安全注意事项及应急处理方法。培训合格后方可上岗操作,确保操作人员具备正确操作设备和应对突发情况的能力。
三、操作流程
(一)启动前准备
确认设备各系统连接正常,关闭设备所有排污阀、放空阀,打开进气阀、出气阀,使废气管道处于畅通状态。
向设备的冷却水系统通入冷却水,调节冷却水流量,确保设备各部件的冷却效果。检查冷却水的压力和温度,使其符合设备运行要求。
启动风机,对设备进行吹扫,清除设备内部残留的废气和杂物。吹扫时间一般不少于 10 分钟,确保设备内部空气清新,无易燃易爆气体积聚。
(二)设备启动
启动辅助加热系统(如电加热、燃气加热等),对设备进行预热。密切关注设备温度上升情况,按照设备操作规程设定预热温度和升温速率。一般情况下,将设备预热至催化剂的起燃温度(通常为 250 - 350℃),确保催化剂达到最佳活性状态。
当设备温度达到设定的预热温度后,缓慢开启废气进气阀,将有机废气引入催化燃烧设备。根据废气的浓度和流量,逐步调节进气阀开度,使设备运行负荷稳定在设计范围内。注意观察设备运行参数(如温度、压力、流量等)的变化,确保设备平稳运行。
(三)运行监控
温度监控:催化燃烧过程中,温度是关键参数之一。通过设备安装的温度传感器,实时监测反应器内的温度变化。确保反应温度控制在催化剂的最佳活性温度范围内,避免温度过高或过低影响催化燃烧效果和设备安全。若温度出现异常波动,及时调整废气进气量、辅助加热功率或冷却水流量,使温度恢复正常。
压力监控:监测设备进出口的压力差,判断设备内部是否存在堵塞现象。若压力差突然增大,可能是催化剂床层积灰、管道堵塞或设备内部部件损坏等原因导致,应立即停机检查,排除故障后再重新启动设备。
流量监控:密切关注废气进气流量和处理后废气的排放流量,确保废气处理量符合设计要求。根据实际生产情况,合理调整废气进气流量,保证设备高效运行。同时,检查风机的运行状态,确保风机风量稳定,满足设备运行需求。
废气浓度监控:安装在线废气浓度监测仪,实时监测进气口和出气口的废气浓度。确保处理后的废气浓度符合国家和地方的排放标准,若发现废气处理不达标,及时分析原因,采取调整催化剂活性、优化反应条件等措施进行整改。
(四)设备停机
逐渐关闭废气进气阀,停止废气输入。继续保持设备运行一段时间(一般为 10 - 15 分钟),将设备内部残留的废气处理完毕,避免废气残留造成二次污染和安全隐患。
关闭辅助加热系统,停止设备预热。待设备温度降至安全温度(一般低于 80℃)后,停止风机运行,关闭冷却水系统,切断设备电源。
对设备进行全面检查,清理设备内部残留的灰尘和杂物,为下次运行做好准备。
四、维护与保养
(一)日常维护
每天对设备进行巡检,检查设备的运行状态、各部件连接情况、仪表显示数据等,发现问题及时处理,并做好巡检记录。
定期清理设备表面的灰尘和污垢,保持设备清洁。特别是催化剂床层的进出口部位,防止积灰影响废气流通和催化效果。
检查设备的润滑油系统,定期补充或更换润滑油,确保风机、电机等转动部件的润滑良好,减少磨损,延长设备使用寿命。
(二)定期保养
催化剂更换:根据催化剂的使用寿命和实际使用情况,定期更换催化剂。一般情况下,催化剂的使用寿命为 1 - 3 年,但如果废气中含有毒有害物质或操作条件恶劣,可能会缩短催化剂的使用寿命。更换催化剂时,要严格按照操作规程进行,确保新催化剂的安装质量和活性。
设备部件检查与更换:定期检查设备的风机、阀门、传感器、电气元件等部件的性能和磨损情况,对磨损严重或损坏的部件及时进行更换。特别是风机的轴承、叶轮,阀门的密封件等易损件,要重点检查维护。
管道清洗:定期对废气管道进行清洗,清除管道内的积尘、油污等杂质,防止管道堵塞影响设备运行效率。清洗频率根据废气的性质和使用情况而定,一般每半年至一年清洗一次。
五、安全注意事项
催化燃烧设备运行过程中,严禁在设备周围吸烟、动火,防止引发火灾和爆炸事故。设备周围应配备足够数量的消防器材,并确保消防通道畅通。
操作人员必须穿戴好防护用品(如防护手套、护目镜、防毒面具等),避免接触有毒有害废气和高温部件,防止发生人身伤害事故。
设备运行过程中,如出现异常情况(如温度过高、压力异常、废气泄漏等),应立即按照应急预案进行处理,必要时停机检修。在故障未排除前,严禁重新启动设备。
定期对设备的安全装置(如安全阀、防爆片、报警装置等)进行检查和校验,确保安全装置灵敏可靠,能在紧急情况下发挥作用,保障设备和人员安全。
六、应急处理
火灾事故处理:若设备发生火灾,立即切断设备电源和燃料供应,启动消防灭火装置进行灭火。同时,疏散现场人员,火警电话报警。在火灾扑灭后,对设备进行全面检查,确认无复燃风险后,方可进行设备修复和重新启动。
废气泄漏事故处理:当发现废气泄漏时,迅速关闭相关阀门,切断废气来源。对泄漏区域进行通风换气,降低废气浓度。若泄漏量较大,应及时疏散周边人员,并采取有效的堵漏措施。同时,对泄漏的废气进行收集处理,防止造成环境污染。
人员中毒事故处理:若操作人员发生中毒事故,立即将中毒人员转移至通风良好的安全区域,解开领口、腰带等束缚,保持呼吸通畅。根据中毒情况进行现场急救,并及时送往医院进行治疗。同时,对事故现场进行通风和清理,防止其他人员中毒。
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