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Sistemas catalíticos de baixa pressão
A finalidade de sistemas catalíticos de baixa pressão é remover compostos orgânicos voláteis (VOCs) usando a oxidação catalítica. Esses sistemas são adequados para todas as aplicações catalíticas. Os poluentes são convertidos na pressão atmosférica ou a uma pressão pouco maior ou menor que a pressão atmosférica.
Vantagens dos sistemas catalíticos de baixa pressão
- Adaptáveis a uma ampla gama de hidrocarbonetos
- Nenhuma restrição quanto ao tipo ou à quantidade de poluentes
- Recuperação de calor individual
- A baixa temperatura de oxidação leva a uma redução no consumo de energia
Princípio operacional dos sistemas catalíticos de baixa pressão
Em primeiro lugar, o ar efluente do processo de produção é aquecido por um permutador térmico para ar. Em seguida, o ar continua a ser aquecido usando um queimador, óleo térmico ou vapor, até que atinja a temperatura operacional do catalisador. No catalisador, hidrocarbonetos complexos são convertidos em substâncias com uma estrutura simples a uma temperatura de 300 até 350 °C. A oxidação faz com que os hidrocarbonetos se decomponham em dióxido de carbono e água.
O calor gerado durante a conversão dos VOCs é transferido ao ar efluente não tratado do processo de produção através de um permutador térmico para ar.
Se a concentração de VOC for alta ao ponto de produzir mais energia do que o necessário para a reação, o excesso de calor pode contornar o trocador de calor e ser levado diretamente para a chaminé sem ser usado.
Na operação autotérmica, a temperatura de entrada necessária é atingida ao pré-aquecer o ar efluente no trocador de calor. Como resultado, o queimador de suporte não precisa fornecer calor adicional. Se o sistema não estiver operando no modo autotérmico, o queimador de suporte é necessário para levar o ar efluente à temperatura necessária.
Na entrada, o catalisador e as temperaturas finais são medidos e monitorados. Se a temperatura operacional máxima do catalisador for excedida, ar fresco é adicionado para reduzir a carga de poluentes e, consequentemente, a temperatura.
Áreas de aplicação dos sistemas catalíticos de baixa pressão
Os sistemas catalíticos de baixa pressão da Dürr são adequados para todas as aplicações catalíticas. O sistema catalítico de baixa pressão é amplamente usado nas indústrias químicas e farmacêuticas e para purificar o ar efluente de paint shops e instalações de tratamento de superfícies. O processo catalítico de baixa pressão também é encontrado nos setores de impressão e revestimento.
- Indústria química
- Indústria farmacêutica
- Indústria de impressão e revestimento
Especificações técnicas dos sistemas catalíticos de baixa pressão
As seguintes substâncias perigosas geradas nos processos de produção podem ser tratadas com a tecnologia catalítica de baixa pressão:
- Gases de exaustão com taxas de caudais de passagem e concentrações de poluentes variados
- Gases de exaustão contendo diferentes hidrocarbonetos
- Gases de exaustão com um teor baixo de oxigênio
Esses sistemas não são adequados para aplicações em que são produzidas substâncias que podem desativar ou bloquear o catalisador.
Construção de sistemas catalíticos de baixa pressão
O sistema catalítico de baixa pressão consiste nos seguintes componentes principais:
- Trocador de calor
- Queimador de suporte
- Ventilador para iniciar ou continuar o fornecimento de ar de combustão
- Reator com catalisador
Dependendo do tipo de catalisador usado, o reator consiste em um corpo cilíndrico ou quadrado contendo catalisadores feitos de material a granel ou com uma estrutura tipo colmeia. Eles são posicionados em uma grade de suporte especial. A carcaça do catalisador do sistema catalítico de baixa pressão, em conjunto com outros componentes listados, ajuda a garantir que o processo seja o mais eficiente possível.
O ar efluente precisa ser aquecido à temperatura necessária do catalisador para que a reação catalítica comece. Um queimador ou aquecedor elétrico é frequentemente usado para esta finalidade, mas geralmente é necessário somente quando o sistema inicia pela primeira vez. Assim que o processo de oxidação ocorre, energia suficiente é liberada para pré-aquecer o ar efluente em um trocador de calor a montante. Quando combinados com o sistema de controle inteligente, os diversos componentes no sistema de incineração permitem altos níveis de flexibilidade e eficiência energética.
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