催化燃燒技術(shù)怎么凈化有機廢氣？

 

1 催化燃燒法運用***點

 

催化燃燒技術(shù)（AOGC）是典型的氣—固相催化反應(yīng)，其實質(zhì)是由活性氧參加的有機物質(zhì)深度氧化。這種有機物質(zhì)氧化是產(chǎn)生在固體催化劑外表，吸附效果使有機分子富集而進步了反應(yīng)速率，憑借催化劑下降了反應(yīng)的活化能，使其在較低的起燃溫度下進行無焰燃燒，產(chǎn)生CO 2、N 2 和H 2 O，并放出很多的熱量。催化燃燒與傳統(tǒng)的火焰燃燒比較主要有下列長處。

 

（1）無火焰燃燒，安全性***，凈化率***于95%。

 

（2）對可燃組分濃度和熱值約束較小，起燃溫度低，能耗少，工作費用低。

 

（3）習慣氧濃度規(guī)模***，燃燒平緩操作辦理便利。

 

（4）起燃溫度低，很***程度按捺了空氣中N 2高溫燃燒構(gòu)成熱力型NO x。一起，選擇性催化效果，約束燃猜中含氮化合物（RNH）的氧化進程，使其***都構(gòu)成氮氣（N 2），削減了二次污染。

 

（5）催化燃燒簡直可以處理一切烴類和惡臭氣體等成分雜亂的各種有機廢氣，適用規(guī)模廣。關(guān)于有機化工、涂料、***緣資料等職業(yè)排放的低濃度、多組分，沒有收回價值的有機廢氣均有較***處理效果。

 

缺點是工藝條件要求嚴厲，廢氣不該含催化劑毒物或影響其壽數(shù)和凈化功率的塵粒、霧滴。因而，選用催化燃燒技術(shù)須對有機廢氣進行前處理。其次，為避免催化劑中毒，不適用于燃燒進程中產(chǎn)生很多硫氧化物和氮氧化物廢氣的處理。

 

2 催化劑的組成和活性

 

2.1 催化劑及載體

 

催化劑一般都是由活性成分、助劑和載體等組成，催化反應(yīng)的活性組分負載在較***比外表積的載體上，在催化反應(yīng)中，載體的效果除了負載渙散活性組格外，還可以添加催化劑的穩(wěn)定性、選擇性和活性等。所以，催化劑的活性不只依賴于催化劑活性組分的散布，還依賴于載體顆粒***小和化學(xué)狀況，即催化劑載體對催化效果和壽數(shù)有很***的影響。催化劑活性成分可分為貴金屬、非貴金屬氧化物：貴金屬Pt、Pd是低溫催化燃燒常用的催化劑，其長處是具有較高的催化活性、杰出的抗毒性，缺點是活性組分簡單揮發(fā)和燒結(jié)，其次是價格昂貴；非貴金屬催化劑主要有過渡金屬銅、錳、鉻等的氧化物以及鈣鈦礦型復(fù)合氧化物催化劑，價格相對較低，耐高溫熱穩(wěn)定性較***，不足之處是催化活性相對較低，起燃溫度要求較高。

 

2.2 催化劑中毒及防治催化劑中毒主要有三種類型。

 

（1）催化劑徹底中毒。毒物與催化劑活性中心生成了斷合力很強的物質(zhì)，不能用一般辦法將它去除或根本無法去除。

 

（2）按捺催化反應(yīng)。

 

鹵素和硫的化合物易與活性中心結(jié)合，此效果是可逆的。

 

（3）堆積掩蓋活性中心。燃燒所形成的碳堆積、陶瓷粉塵和其他顆粒物阻塞活性中心，影響催化劑吸附才能，使其活性下降。

 

削減催化劑活性的衰減辦法如下：按操作規(guī)程精準地操控反應(yīng)條件；對廢氣進行預(yù)處理，避免催化劑中毒；當催化劑外表結(jié)碳時，吹入過量空氣并進步燃燒溫度，去除外表結(jié)碳；改善催化劑制備工藝，進步催化劑耐熱性和抗毒才能。

 

3 催化燃燒工藝流程

 

依據(jù)廢氣預(yù)熱方法及富集方法，催化燃燒工藝流程可分為預(yù)熱式、天然熱平衡和吸附-催化燃燒三種。

 

3.1 預(yù)熱式

 

當有機廢氣溫度和濃度較低，在進入反應(yīng)器前需要在預(yù)熱室加熱升溫，燃燒凈化后氣體在熱交換器內(nèi)與未處理廢氣進行熱交換，以收回部分熱量。

 

3.2 本身熱平衡式

 

當有機廢氣溫度高于起燃溫度而且有機物含量較高，熱交換器收回部分熱量，在正常操作下可以保持熱平衡，不需彌補熱量。

 

3.3 吸附-催化燃燒

 

當有機廢氣氣體流量***、濃度低、溫度低，選用催化燃燒還需耗很多燃料時，可先選用吸附手法將有機廢氣吸附于吸附劑上進行濃縮，然后再經(jīng)熱空氣吹掃，使有機廢氣脫附出來，變成濃縮的高濃度有機廢氣，再進行催化燃燒。有機廢氣中反應(yīng)物先向催化劑外表分散、吸附；被吸附的反應(yīng)物與氧氣在催化劑外表化學(xué)鍵重新組合－產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)；后，生成物由催化劑外表脫附，脫離催化劑外表向周圍介質(zhì)分散。當濃縮有機廢氣完成本身熱平衡工作時，無需外界彌補熱源。

 

4 有機廢氣催化燃燒技術(shù)開展

 

4.1 催化燃燒在汽車尾氣凈化方面的運用

 

汽車尾氣催化凈化是將排氣管CO、CH和NO x憑借汽車尾部設(shè)備的催化轉(zhuǎn)化器，產(chǎn)生催化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為CO 2、H 2 O和N 2，此催化劑為三元催化劑。為避免催化劑中毒，有必要運用硫、鉛含量低的燃油。在很多過剩氧氣的存在下，具有原位NO x 復(fù)原才能催化劑的開展，可完成汽車發(fā)動機節(jié)省燃油25%。跟著新資料的運用以及低硫含量汽油的推行，催化燃燒技術(shù)市場前景寬廣。

 

4.2 催化燃燒在處理氣體方面的運用

 

催化燃燒技術(shù)用于處理氣體，在240℃-260℃和8000r?h －1 的轉(zhuǎn)速下，的去除率到達99%，二濃度可降至0.1ng/m 3 以下。廢氣中并呋喃等前驅(qū)物質(zhì)底子徹底分化，氮氧化物產(chǎn)生選擇性催化復(fù)原反應(yīng)，生成無害的氮氣。

 

4.3 催化燃燒在處理工業(yè)有機廢氣方面的運用

 

石油化工、油漆、涂料、輪胎制作等工業(yè)生產(chǎn)進程中都觸及到有機揮發(fā)化合物的運用和排放。這些揮發(fā)性有機物（VOCs）如不經(jīng)處理直排***氣，會對環(huán)境形成嚴峻的污染。催化燃燒凈化處理技術(shù)，將有機物分子在催化劑外表效果產(chǎn)生深度氧化轉(zhuǎn)化為無害的二氧化碳和水。催化燃燒技術(shù)已由實驗轉(zhuǎn)入工程實踐階段，并逐步運用于石油化、印刷、涂料等職業(yè)有機廢氣凈化處理。

 

結(jié)語

 

催化燃燒技術(shù)研討與運用現(xiàn)已進入快速開展的階段，觸及催化資料制備、有用反應(yīng)工藝以及污染物功能剖析等多方面。所以結(jié)合實際運用中工藝條件和反應(yīng)機理的研討，進步催化劑功能，研發(fā)抗毒才能強、***轉(zhuǎn)速、比外表積***及低起燃點的非貴金屬催化劑，以下降工藝造價和運轉(zhuǎn)費用；催化燃燒設(shè)備向***型化、整體型和節(jié)能型方向開展是運用***域?qū)硌杏懙年P(guān)鍵。