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          vocs有機廢氣處理,催化燃燒廢氣處理,工業窯爐粉塵廢氣處
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          催化燃燒廢氣處理設備的優勢及催化劑要求

          2020-08-25 16:15:41

             催化燃燒的實質及其優勢:

            催化燃燒廢氣治理是典型的氣-固相催化反應,它借助催化劑降低了反應的活化能,使其在較低的起燃溫度200~ 300℃下進行無焰燃燒,有機物質氧化發生在固體催化劑表面,同時產生CO2和H2O,并放出大量的熱量,因其氧化反應溫度低,所以大大地抑制了空氣中的N2形成高溫NOx。而且由于催化劑有選擇性催化作用,有可能限制燃料中含氮化合物(RNH)的氧化過程,使其多數形成分子氮(N2)。催化燃燒設備采用蜂窩狀活性炭為吸附劑,結合吸附凈化、脫附再生并濃縮VOCs和催化燃燒的原理,即將大風量、低濃度的有機廢氣通過蜂窩狀活性炭吸附以達到凈化空氣的目的,當活性炭吸附飽和后再用熱空氣脫附使活性炭得到再生,脫附出濃縮的有機物被送往催化燃燒床進行催化燃燒,有機物被氧化成無害的CO2和H20,燃燒后的熱廢氣通過熱交換器加熱冷空氣,熱交換后降溫到氣體部分排放,部分用于蜂窩狀活性炭的脫附再生,達到廢熱利用和目的。整套裝置由預濾器、吸附床、催化燃燒床、阻熱器、相關的風機、閥門等組成。與傳統的火焰燃燒相比,催化燃燒有著很大的優勢:

            (1)起燃溫度低,能耗少,燃燒易達穩定,甚至到起燃溫度后無需外界傳熱就能完成氧化反應。

            (2)凈化效率高,污染物(如NOx及不完全燃燒產物等)的排放水平較低。

            (3)適應氧濃度范圍大,噪音小,無二次污染,且燃燒緩和,運轉費用低,操作管理也很方便。

            催化劑的類型及性能要求:

            目前國內外主要研究的催化劑基本上有兩大類:一類為貴金屬催化劑,這類催化劑的活性和穩定性好,技術較為成熟,但由于貴金屬價格高,資源短缺,所以,未能將其產業化;另一類為非金屬催化劑,主要集中在過渡金屬氧化物催化劑、復氧化物催化劑(鈣鈦型復氧化物和尖晶石型復氧化物)的研究方面。目前,尋找來源豐富、價格低廉、性能相當的非貴金屬催化劑,以替代傳統的貴金屬催

            化劑用于催化燃燒過程已成為了研究的一個重要方向。

            催化燃燒對催化劑的基本要求是:既能抑制燒結、保持活性物質具有較大的比表面積及良好的熱穩定性,又要具有一定的活性,可起到催化劑活性組分或助催化劑的作用。這在某種程度上是互相矛盾的,因為研究已經證明氧化物的活性和熱穩定性成反比。同時,需有高的機械強度以及對燃料中所含毒素有高的耐腐蝕性。催化燃燒裝置設計時應考慮以下幾方面問題:

            1、氣流和溫度均勻分布。要使通過催化劑表面的氣流和溫度分布均勻,并保證火焰不直接接觸催化劑表面,燃燒室必需具有足夠的長度和空間。催化燃燒裝置應具有良好的保溫效果。爐體一般用鋼結構的外殼內襯耐火材料,或用雙層夾墻結構。

            2、便于清洗和更換。催化劑反應器一般應設計成裝卸方便的模屜結構,便于清洗和更換催化劑載體。

            3、催化燃燒廢氣處理輔助燃料和助燃。催化燃燒一般采用天然氣作輔助燃料,也可用燃料油、電加熱等作輔助燃料。助燃一般用凈化后的氣體,如果凈化后的氣體不能作為助燃,則應引入空氣助燃。

            4、較高的轉化速度。由于催化燃燒為不可逆的放熱反應,所以,無論反應進行到什么階段,都應在盡可能高的溫度下進行,以獲得較高的轉化速度。但操作溫度往往受某些條件的限制,如催化劑的耐熱溫度、高溫材料的獲得,熱能的供應,以及是否伴有副反應等。

          催化燃燒廢氣處理


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