催化燃烧是用催化剂使废气中质在较低温度下氧化分解的净化方法。所以,催化燃烧又称为催化化学转化。由于催化剂加速了氧化分解的历程,大多数碳氢化合物在300~450℃的温度时,通过催化剂就可以氧化完全。催化燃烧可以处理几乎所有的烃类**废气和恶臭气体。对于**化工,涂料,绝缘材料等行业排放的低浓度,多组分,无回收值的废气,吸附-催化燃烧法具有较好的处理效果。
催化燃烧法与直接燃烧法相比,它的特点主要体现在:
1、净化效率高,可达到98%以上,**次污染;
2、由于催化剂的存在,催化燃烧法的起燃温度很低,一般在200-400摄氏度,降低能耗并且能减少NOx的生成;
3、可处理复杂成分的低浓度VOCs,一般低浓度的烃类、醇类、等都可以用催化燃烧法处理;
4、工艺简单、操作安全。
催化燃烧优点:
1、降低废气燃烧的反应温度,降低**废气的可燃度,使得在常温常压下不易燃烧的废气,在常温常压下,也可以正常燃烧反应;
2、工艺简单,前期投资少、废气净化效率高;
3、**物浓度不受限制,无论是中低高浓度的**废气,都可以用催化燃烧工艺;
4、没有二次污染,催化燃烧可将**物中,有污染的VOCs成分,完全转化为无害的二氧化碳、水,可直接排放至空气中。
催化燃烧性能要求:催化剂是催化燃烧法的核心,一种好的催化剂必须具备催化活性高、热稳定性好、强度高、寿命长等特性:
1、活性高:催化剂的活性好直接影响催化燃烧的化学转化率。而转化率不仅与催化活性材料自身的活性有关,而且与催化载体的物理形状有着直接关系。所以,在选择适应的催化活性材料的同时,还必须考虑催化载体的物理形状,保证催化剂有较高的活性,达到催化燃烧净化的目的;
2、热稳定性好:由于废气的温度随时变化,如果催化剂不能适应一定范围内的温度变化,催化剂的性能就会下降,净化效率就会降低。因此,催化剂必须具备适应一定范围内的温度变化;
3、强度高:在催化燃烧过程中,催化剂往往会因高温、振动和气流等因素的作用,使催化剂产生破裂和磨损,破裂和磨损会造成催化剂的活性降低,增加催化剂床层的压降,影响净化效果;
4、寿命长:催化活性材料大都比较昂贵,所以,设计时选用催化剂时应尽量使用寿命较长的催化剂。
催化燃烧装置设计时应考虑以下几方面问题:
1、气流和温度均匀分布。要使通过催化剂表面的气流和温度分布均匀,并保证火焰不直接接触催化剂表面,燃烧室必需具有足够的长度和空间。催化燃烧装置应具有良好的保温效果。炉体一般用钢结构的外壳内衬耐火材料,或用双层夹墙结构;
2、便于清洗和更换。催化剂反应器一般应设计成装卸方便的模屉结构,便于清洗和更换催化剂载体;
3、燃料和助燃。催化燃烧一般采用气作燃料,也可用燃料油、电加热等作燃料。助燃一般用净化后的气体,如果净化后的气体不能作为助燃,则应引入空气助燃;
4、较高的转化速度。由于催化燃烧为不可逆的放热反应,所以,无论反应进行到什么阶段,都应在尽可能高的温度下进行,以获得较高的转化速度。但操作温度往往受某些条件的限制,如催化剂的耐热温度、高温材料的获得,热能的供应,以及是否伴有副反应等。因而实际生产中应根据实际情况恰当地选择。
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