催化燃烧装备技术浅析
废气热交换器的结构设计是装置的首要关键点，直接影响着装备运行的稳定性和处理效率。在设计和安装调试中需要考虑到以下几个因素。
1、气体流动情况与运行成本。气体流动湍流程度越高，换热效率就会越高。湍流程度增加，也就意味着操作费用上也会随之增加。在设计过程中既要考虑到运行效果，也要考虑设备制造成本和操作的费用，因此需要对换热器流体状态方面而进行优化。
2、换热器内部结构与材料的选择。换热器管壁两侧均为气相流体，前后进出口气量基本接近，根据换热器传热计算的公式，为了增加热交换的效率，需要提高两侧气体的传热系数。在实际应用中，在热交换管内外安装耐温翅热片，换热效果会明显的增加。另外热交换进出口两侧分别为高、低温，气体温差较大对材料抗热应力性能要求也较高，因此生产制造中需要采用抗热应力材料。
3、换热器的布置与运行的稳定性。对于换热器的整体布置，一般情况下立式或者卧式布置。本设计中为节省装备的占用面积，热交换器采用相对水平方向45 度的排布。但应注意的是，进、出气流会对换热器管壁产生冲卸力，两种冲卸力对换热器有着共同的作用，形成扭矩，极大的影响了换热器的稳定运行，因此需要对换热器四角和侧壁进行牢固焊 接。
4、密封性。进口气体中含一定浓度的VOCs，出口气体中基本不含有VOCs，热交换器不进行密封处理，会出现“串气”现象，导致设备出口气体不能达到排放的标准。对此，将换热器冷端进口处与换热器气体进口之间、热端出口与装备出口之间用金属直角挡板进行密封来进行焊 接。
电加热器区域结构技术分析
电加热器结构的设计会影响后续的催化燃烧工序，是该装置设计的第 二关键点。气体经加热后进入到催化剂床层时，对气体流动和温度要求较高，具体如下：其一，气体温度需均匀，若温度存在差异经加热的气体进入催化床层反应后会导致催化床层温度出现不均匀。催化氧化反应属于放热的反应，继而更容易出现床层温度超出设计温度的情况，影响催化剂的寿命。其二，气体流动尽量均匀，对于催化剂理 想的情况是每个催化剂活 性位都能与VOCs 分子同一停留时间接触而造成反应。若流动状态不均匀，VOCs 分子停留时间上会出现差异继而会影响到催化剂的使用效率和使用成本。
本方案中加热区域位于热交换器、隔离板之间，形成“梯形”结构，换热器出口气流会与器壁存在碰撞会损失部分能 量，气体流动也不均匀，对此保证气体能够均一 流通、均匀加热是设计中要考虑到的。
为了达到以上目的，本方案在“梯形”区域下部加热区域要求加热功率要低并设置非均一孔金属网，靠近设备壁处设置小孔（孔径接近整体式催化剂孔径），目的是增加部分阻力，抵挡住拐角气流的冲力均匀气流。在靠近挡板处网孔设置大孔，方便气流的正常通过。另外在加热棒之间参插大孔径的金属网块，一方面加热棒表面会产生高温热辐射，辐射至金属网块表面，加速了金属网块的加热过程，除此之外，金属网块会进行快速的热传导，同时也扩大了加热的范围，提高了气- 固传热接触面积。但在实际制造中还需要对加热棒和网块之间进行绝缘处理，或者在加热棒外部套入隔网，防止触碰导电。经过试验测试，在气量3000m3/h，气体出口温度测量截面点温度相差百分之五，整体加热区域气体阻力大约30~50Pa，气流均匀性较好。
