催化燃烧技术是指在较低温度下,在催化剂的作用下使废气中的可燃组分彻底氧化分解,从而使气体得到净化处理的一种废气处理方法。催化燃烧废气处理是典型的气-固相催化反应,其实质是活性氧参与深度氧化作用。在催化燃烧过程中,催化剂的作用是降低反应的活化能,同时使反应物分子富集于催化剂表面,以提高反应速率。借助催化剂可使**废气在较低的起燃温度条件下发生无焰燃烧,并氧化分解为CO2 和H2O,同时放出大量热量。
**废气催化燃烧处理工艺流程图
根据**废气的预热方式及富集方式,催化燃烧工艺流程可分为3种:
1、预热式。
预热式是催化燃烧的较基本的流程形式,其基本原理见图1。**废气温度在100℃以下、浓度也较低时,热量不能自给,因此在进入反应器前需要在预热室加热升温。通常采用煤气或电加热将废气升温至催化反应所需的起燃温度;燃烧净化后的气体在热交换器内与未处理的废气进行热交换,以回收部分热量。
2、自身热平衡式。
**废气温度高且**物含量较高,通常只需要在催化燃烧反应器中设置电加热器供起燃时使用,通过热交换器回收部分净化气体所产生的热量,正常操作下就能够维持热平衡,不需要补充热量,其流程见图2.
3、吸附-催化燃烧。
当**废气的流量大、浓度低、温度低、采用催化燃烧需消耗大量的燃料时,可先采用吸附手段将**废气吸附于吸附剂上并进行浓缩,然后通过热空气吹扫,使**废气脱附成为高浓度**废气(可浓缩10倍以上)后再进行催化燃烧。不需要补充热源就可以维持正常运行,其工艺流程见图
永绿环保催化燃烧装置特点/催化燃烧装置 编辑
2.1 起燃温度低,节省能源。
**废气催化燃烧与直接燃烧相比,具有起燃温度低、能耗低的显着特点。在某些情况下,催化燃烧装置达到起燃温度后便*外界供热。
2.2 适用范围广
催化燃烧装置几乎可以处理所有的烃类**废气及恶臭气体。对于**化工、涂料、绝缘材料等行业排放的低浓度、多成分、无回收价值的废气,采用吸附-催化燃烧法的处理效果更好。
2.3 处理效率高
用催化燃烧法处理**废气的净化率一般都在95%以上,较终产物为无害的CO2和H2O (杂原子**化合物还有其他燃烧产物),且由于燃烧温度低,能大量减少NOX的生成,因此不会造成二次污染。
催化剂及催化燃烧动力学/催化燃烧装置 编辑
3.1 催化剂种类
燃烧型催化剂的种类比较多,按活性成分大体可分为贵金属催化剂、过渡金属氧化物催化剂和复氧化物催化剂3大类。
3.1.1 贵金属催化剂
Pt、Pd、Ru等贵金属对烃类及其衍生物的氧化都具有很高的催化活性,且使用寿命长、适用范围广、易于回收,因而是较常用的废气燃烧催化剂。如我国较早采用的Pt2Al2O3催化剂就属于此类催化剂。但由于其资源**、价格昂贵、耐中毒性差,因此,人们一直在努力寻找替代品,尽量减少其用量。
3.1.2 过渡金属氧化物催化剂
作为贵金属催化剂的取代品,氧化性较强的过渡金属氧化物对CH4等烃类和CO的氧化都具有较高的催化活性,同时成本较低,常见的有MnOx、CoOx和CuOx等催化剂。大连理工大学研制的含MnO2催化剂,在一定条件下能消CH3OH蒸汽,对C2H4O、C3H6O、C6H6 蒸汽的清除也很有效果。
3.1.3 复氧化物催化剂
一般认为,复氧化物之间由于存在结构或电子调变等相互作用,其催化活性比相应的单一氧化物要高。复氧化物催化剂主要有以下两大类。