催化燃燒設(shè)備按活性成分分類需考慮什么

 

　　催化燃燒是用催化劑使廢氣中可燃物質(zhì)在較低溫度下氧化分化的凈化辦法。所以，催化燃燒又稱為催化化學(xué)轉(zhuǎn)化。因?yàn)榇呋瘎┘涌炝搜趸只倪M(jìn)程，***多數(shù)碳?xì)浠衔镌?00~450℃的溫度時(shí)，經(jīng)過(guò)催化劑就可以氧化。

 

　　與熱力燃燒法比較，催化燃燒所需的輔佐燃料少，能量消耗低，設(shè)備設(shè)備的體積小。

 

　　在化學(xué)反響過(guò)程中，使用催化劑下降燃燒溫度，加快有毒有害氣體氧化的辦法，叫做催化燃燒法。因?yàn)榇呋瘎┑妮d體是由多孔資料制造的，具有較***的比外表積和適宜的孔徑.

 

　　當(dāng)加熱到300~450℃的有機(jī)氣體經(jīng)過(guò)催化層時(shí)，氧和有機(jī)氣體被吸附在多孔資料表層的催化劑上，增加了氧和有機(jī)氣體觸摸磕碰的時(shí)機(jī)，提高了活性，使有機(jī)氣體與氧產(chǎn)生劇烈的化學(xué)反響而生成CO2和H2O，一同產(chǎn)生熱量，然后使得有機(jī)氣體變成無(wú)害氣體。

 

　　催化燃燒設(shè)備主要由熱交換器、燃燒室、催化反響器、熱回收體系和凈化煙氣的排放煙囪等部分組成。其凈化原理是：未凈化氣體在進(jìn)入燃燒室曾經(jīng)，先經(jīng)過(guò)熱交換器被預(yù)熱后送至燃燒室，在燃燒室內(nèi)到達(dá)所要求的反響溫度，氧化反響在催化反響器中進(jìn)行，凈化后煙氣經(jīng)熱交換器釋放出部分熱量，再由煙囪排入***氣。

 

　　催化劑種類現(xiàn)在催化劑的種類已相當(dāng)多，按活性成分***體可分3類：

 

　　1、貴金屬催化劑

 

　　鉑、鈀、釕等貴金屬對(duì)烴類及其衍生物的氧化都具有很高的催化活性，且運(yùn)用壽命長(zhǎng)，適用范圍廣，易于回收，因此是常用的廢氣燃燒催化劑。如我***早選用的Pt-Al2O3催化劑就歸于此類催化劑。但因?yàn)槠滟Y源稀少，價(jià)格昂貴，耐中毒性差，人們一貫極力尋找代替品或盡量減少其用量。

 

　　2、過(guò)渡金屬氫化物催化劑

 

　　作為代替貴金屬催化劑，選用氧化性較強(qiáng)的過(guò)渡金屬氧化物，對(duì)甲烷等烴類和一氧化碳亦具有較高的活性，一同下降了催化劑的本錢，常見的有MnOx、CoOx和CuOx等催化劑。***連理工***學(xué)的含MnO2催化劑，在130℃及空速13000h-1的條件下能消除甲醇蒸氣，對(duì)乙醛、丙酮、苯蒸氣的也很有作用。

 

　　3、復(fù)氧化物催化劑

 

　　一般以為，催化燃燒設(shè)備復(fù)氧化物之間因?yàn)榇嬖诮Y(jié)構(gòu)或電子調(diào)變等相互作用，活性比相應(yīng)的單一氧化物要高。***要有以下兩***類：

 

　　(1)鈣鈦礦型復(fù)氧化物

 

　　稀土與過(guò)渡金屬氧化物在條件下可以構(gòu)成具有鈣鈦礦型的復(fù)合氧化物，通式為ABO3，其活性顯著***于相應(yīng)的單一氧化物。結(jié)構(gòu)中一般A為四面體型結(jié)構(gòu)，B為八面體形結(jié)構(gòu)，這樣A和B構(gòu)成替換立體結(jié)構(gòu)，易于代替而產(chǎn)生質(zhì)量缺陷，即催化活性位，外表晶格氧供給高活性的氧化，然后完結(jié)氧化反響。常見的有幾類如：BaCuO2、LaMnO3等。

 

　　(2)尖晶石型復(fù)氧化物

 

　　作為復(fù)氧化物重要的一種結(jié)構(gòu)類型，以AB2X4表明。尖晶石亦具有不錯(cuò)的氧化催化活性，如對(duì)CO的催化燃燒起燃點(diǎn)落在低溫區(qū)(約80℃)，對(duì)烴類亦在低溫區(qū)可完結(jié)氧化。其間研討為生動(dòng)的CuMn2O4尖晶石，對(duì)芳烴的活性尤為超卓，如使甲苯燃燒只需260℃，完結(jié)低溫催化燃燒，具有***別實(shí)踐意義。

 

　　(3)催化劑負(fù)載辦法

 

　　催化劑活性組分可經(jīng)過(guò)下列辦法沉積在載體上：

 

　　電沉積在盤繞或約束的金屬載體上；沉積在顆粒狀陶瓷資料上；沉積在蜂窩結(jié)構(gòu)的陶瓷資料上。

 

　　催化燃燒設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮以下幾方面問(wèn)題：

 

　　1、氣流和溫度均勻散布。要使經(jīng)過(guò)催化劑外表的氣流和溫度散布均勻，并確保火焰不直觸摸摸催化劑外表，燃燒室具有滿足的長(zhǎng)度和空間。催化燃燒設(shè)備應(yīng)具有杰出的保溫作用。爐體一般用鋼結(jié)構(gòu)的外殼內(nèi)襯耐火資料，或用雙層夾墻結(jié)構(gòu)。

 

　　2、便于清洗和換。催化劑反響器一般應(yīng)設(shè)計(jì)成裝卸便利的模屜結(jié)構(gòu)，便于清洗和換催化劑載體。

 

　　3、輔佐燃料和助燃。催化燃燒一般選用氣作輔佐燃料，也可用燃料油、電加熱等作輔佐燃料。助燃一般用凈化后的氣體，假如凈化后的氣體不能作為助燃，則應(yīng)引進(jìn)空氣助燃。

 

　　4、較高的轉(zhuǎn)化速度。因?yàn)榇呋紵秊椴豢赡娴姆艧岱错懀?，不管反響進(jìn)行到什么階段，都應(yīng)在盡可能高的溫度下進(jìn)行，以取得較高的轉(zhuǎn)化速度。但操作溫度往往受某些條件的約束，如催化劑的耐熱溫度、高溫資料的取得，熱能的供給，以及是否伴有副反響等。因此實(shí)踐生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)實(shí)踐情況恰當(dāng)?shù)靥暨x。