催化剂载体网带焙烧炉催化剂高温带式焙烧炉 设计原理.docVIP

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催化剂载体网带焙烧炉|催化剂高温带式焙烧炉?_催化剂带式焙烧窑设计原理详解

催化剂载体网带焙烧炉是一种连续式热处理设备，主要用于蜂窝陶瓷载体（如SCR脱硝催化剂、汽车尾气催化剂）的干燥、排胶（有机粘合剂去除）和烧结固化过程。其设计需综合考虑?温度控制、气氛调节、传热效率、机械传动?等核心因素。以下是其关键设计原理：

1.设备结构与工作原理

（1）基本组成

模块

功能说明

窑体

采用分段式保温结构，内衬耐火材料（如陶瓷纤维），减少热损失。

网带传动系统

不锈钢网带（310S/314）承载催化剂，由托辊支撑，变频调速控制停留时间。

加热系统

燃气（天然气/液化气）或电加热，上下辐射+对流设计，确保温度均匀性。

温控系统

多区独立PID控制（通常6~12区），热电偶/K型传感器反馈调节。

气氛控制

N?/空气调节氧含量，防止载体开裂或过度氧化。

废气处理

排胶段（200~400℃）设集气罩+焚烧炉，高温段（600℃）余热回收。

（2）工作流程

进料：蜂窝载体（湿坯）通过网带送入窑炉。

干燥段（100~300℃）：去除游离水分，避免爆裂。

排胶段（300~500℃）：分解有机粘合剂（如甲基纤维素），需低速升温（1~2℃/min）。

烧结段（600~1000℃）：陶瓷相形成，提高机械强度（如堇青石载体需1300℃）。

冷却段：缓冷（惰性气氛）至室温，减少热应力裂纹

2.催化剂载体网带焙烧炉|催化剂高温带式焙烧炉?_催化剂带式焙烧窑?核心设计原则

（1）温度均匀性控制

分区加热：每区独立控温，避免“冷热点”（温差需≤±5℃）。

热风循环：窑顶加装离心风机，强制对流补偿辐射死角。

加热元件布局：

燃气加热：高速烧嘴错位布置，火焰不直接冲击载体。

电加热：硅碳棒/电阻丝上下交错排列。

（2）气氛优化

氧含量调节：

排胶段：低氧（5%）防止有机物燃烧过快导致开裂。

烧结段：可根据材料需求选择氧化（空气）或惰性（N?）气氛。

密封设计：窑头/窑尾氮气帘+迷宫式密封，氧含量控制在50ppm以下。

（3）网带传动稳定性

材质选择：310S不锈钢（耐高温至1100℃），或陶瓷涂层网带（防粘连）。

防跑偏措施：

托辊锥度设计（中间高两端低）。

激光纠偏传感器+自动调节辊。

张紧系统：液压或重锤式张紧，避免网带松弛打滑。

（4）能耗与环保设计

余热回收：高温废气（800℃）通过换热器预热助燃空气，节能20%~30%。

废气处理：

排胶废气：含VOCs，需焚烧（RTO）或活性炭吸附。

高温废气：粉尘过滤+SCR脱硝（NOx100mg/m3）。

3.关键参数计算示例

（1）产能估算

网带速度（V）：根据烧结时间（t）和窑长（L），V=L/t。

例：堇青石载体烧结需4小时，窑长40米→V=40/4=10m/h。

单小时产量：网带宽度（W）×载体密度（D）×V。

若W=1.5米，D=200kg/m2→产量=1.5×200×10=3000kg/h。

（2）燃气消耗量

热负荷（Q）：Q=m×Cp×ΔT/η（η为热效率，通常0.6~0.8）。

例：处理1吨载体（Cp=1.1kJ/kg·K），ΔT=800℃，η=0.7→Q≈1250MJ。

燃气量：天然气热值36MJ/m3→1250/36≈35m3/吨。

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