催化燃燒設備的***點是什么

 

催化燃燒設備是典型的氣固催化反應，其本質(zhì)是活性氧氧化。在催化燃燒過程中，催化劑的作用是降低活化能，同時催化劑表面具有吸附作用，使反應物分子在表面富集，提高反應速率，加快反應速度。在催化劑的幫助下，廢氣可以在低起燃溫度下進行無焰燃燒，并被氧化分解為CO2和H2O，同時可以釋放出***量的熱能。

 

催化燃燒設備***點:起燃溫度低，節(jié)能。與直接燃燒相比，廢氣催化燃燒具有起燃溫度低、能耗低的明顯***點。在某些情況下，在達到起燃溫度后，不需要外部加熱。

 

催化燃燒設備催化劑的主要性能指標:在空速高、溫度低的條件下，廢氣燃燒反應轉(zhuǎn)化率接近100%，表明該催化劑具有較高的活性。催化劑的活性可分為三個階段:誘導活化、穩(wěn)定化、老化和失活，使用壽命有限。工業(yè)實用催化劑的使用壽命一般在2年以上。使用壽命的長短與較***的活性結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有關(guān)，穩(wěn)定性取決于耐熱和抗毒的能力。廢氣催化燃燒設備要求催化燃燒中使用的催化劑具有高耐熱性和耐毒性。廢氣的催化燃燒一般不在嚴格的操作條件下進行，因為廢氣的濃度、流量和成分往往不穩(wěn)定，所以要求催化劑對操作條件有廣泛的適應性。催化燃燒過程操作空速高，氣流對催化劑的沖擊***。同時，由于床溫會有升有降，會造成熱脹冷縮，容易使催化劑載體破裂。因此，催化劑應具有較***的機械強度和******的耐熱膨脹性和耐寒收縮性。

 

目前，催化劑的種類相當多，根據(jù)活性成分***致可以分為三類:

 

1.過渡金屬氫化物催化劑

 

作為一種替代貴金屬的催化劑，采用了強氧化性的過渡金屬氧化物，對甲烷、一氧化碳等烴類具有較高的活性，同時降低了催化劑如MnOx、CoOx、CuOx的成本。***連理工***學研制的含二氧化錳催化劑，在130℃和13000h-1的空速下，可以脫除乙醛、丙酮和苯蒸氣。

 

2.雙氧化物催化劑

 

一般認為，由于結(jié)構(gòu)或電子調(diào)制的相互作用，廢氣催化燃燒設備中的復合氧化物比相應的單一氧化物具有更高的活性。主要有以下兩類:

 

(1)鈣鈦礦型復合氧化物

 

在一定條件下，稀土和過渡金屬氧化物可以形成通式為ABO3的鈣鈦礦型復合氧化物，其活性明顯***于相應的單一氧化物。一般A是四面體結(jié)構(gòu)，B是八面體結(jié)構(gòu)，所以A和B形成交替的三維結(jié)構(gòu)，容易置換產(chǎn)生性格缺陷，即催化活性中心，表面晶格氧提供高度活性的氧化中心，從而實現(xiàn)氧化反應。有幾種常見的類型，如BaCuO2和LaMnO3。

 

(2)尖晶石型復合氧化物

 

3.貴金屬催化劑

 

鉑、鈀、釕等貴金屬對烴類及其衍生物的氧化具有較高的催化活性，且使用壽命長、適用范圍廣、易回收，是***常用的廢氣燃燒催化劑。比如***內(nèi)***早使用的Pt-Al2O3催化劑就屬于這類催化劑。然而，由于其資源缺乏、價格昂貴、毒性抗性差，人們一直在努力尋找替代品或盡量減少其用量。

 

作為復合氧化物的重要結(jié)構(gòu)類型，以AB2X4為代表。尖晶石也具有***異的氧化催化活性。例如，一氧化碳催化燃燒的燃點在低溫(約80℃)下下降，碳氫化合物的氧化可以在低溫下實現(xiàn)。其中研究活躍的CuMn2O4尖晶石在芳烴方面***別活躍。比如燃燒甲苯只需要260℃，實現(xiàn)低溫催化燃燒，具有***殊的現(xiàn)實意義。

 

催化燃燒設備中使用的催化燃燒方法屬于熱破壞方法。其機理是廢氣中成分的氧化、熱裂解和熱分解，從而將其轉(zhuǎn)化為CO2和H2O。催化燃燒技術(shù)為污染物的處理提供了一種經(jīng)濟的解決方案。廢氣催化燃燒處理具有凈化能耗低、無二次污染的***點。催化燃燒的凈化效率一般在97%以上，是一種凈化高濃度、低流量廢氣的技術(shù)。

 

催化燃燒適用于含有可燃氣體、蒸汽等氣體的凈化，但對于含有***量塵粒、霧滴等的氣體，容易造成催化床堵塞，降低催化活性，從而降低凈化效率。催化燃燒凈化方法適用于幾乎所有排放碳氫化合物或有氣味化合物的工業(yè)生產(chǎn)過程。

 

催化燃燒是一種利用催化劑在低溫下氧化分解廢氣中可燃物質(zhì)的凈化方法。所以催化燃燒也叫催化化學轉(zhuǎn)化。由于催化劑加速了氧化分解過程，在300~450℃時，***部分烴類可以被催化劑氧化。

 

與熱燃燒方法相比，催化燃燒需要的輔助燃料更少，能耗更低，設備和設施更小。但由于所用催化劑中毒、催化劑床層更換和清洗成本高，影響了該方法在工業(yè)生產(chǎn)中的推廣應用。