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催化燃烧设备

催化燃烧设备

催化燃烧设备是在催化剂的存在下,废气中可燃组分能在较低的温度下进行燃烧反应,这种方法能节约燃料的预热,提高反应速度,减少反应器的容积,提高一种或几种反应物与另一种或几种反应物的相对转化率。
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催化燃烧设备是在催化剂的存在下,废气中可燃组分能在较低的温度下进行燃烧反应,这种方法能节约燃料的预热,提高反应速度,减少反应器的容积,提高一种或几种反应物与另一种或几种反应物的相对转化率。

催化燃烧设备工作原理

催化燃烧法属于热力破坏法。其机理是氧化和热裂解、热分解废气中的有机成分,使其转化成无毒的2和H2O。催化燃烧技术为污染物的治理提供了独特的经济解决办法,有机废气采用催化燃烧处理具有净化效率高、能耗低、无二次污染等优点。催化燃烧的净化效率一般都在97%以上,是高浓度、小流量有机废气净化的技术。

原理

有机废气催化燃烧

在催化剂的作用下,使有机废气中的碳氢化合物在温度较低的条件下迅速氧化成水和二氧化碳,达到治理的目的。催化燃烧法处理工业有机废气是20世纪40年代末出现的技术。

从1949年美国研制出世界上首套催化燃烧装置到现在,这项技术已广泛地应用于油漆、橡胶加工、塑料加工、树脂加工、皮革加工、食品业和铸造业等部门,也用于汽车废气净化等方面。中国在1973年开始将催化燃烧法用于治理漆包线烘干炉排出的有机废气,随后又在绝缘材料、印刷工业等方面进行了研究,使催化燃烧法得到了广泛的应用。

燃烧过程

催化燃烧过程是在催化燃烧装置中进行的。有机废气先通过热交换器预热到200~400℃,再进入燃烧室,通过催化剂床时,碳氢化合物的分子和混合气体中的氧分子分别被吸附在催化剂的表面而活化。由于表面吸附降低了反应的活化能,碳氢化合物与氧分子在较低的温度下迅速氧化,产生二氧化碳和水。

催化燃烧设备的原理优点

①可以降低有机废气的起始燃烧温度。例如甲醇、甲醛在以氧化铝为载体的Pt催化剂(Pt/Al2O3)的作用下,室温下就开始燃烧,而直接燃烧法起始燃烧点通常为300~600℃。

②燃烧不受碳氢化合物浓度的限制。

③基本上不会造成二次污染。

④设备较简单,投资少,见效快。

催化燃烧法存在的主要问题是催化剂易中毒和不耐高温。易使催化剂中毒的物质有焦油、油烟、粉尘、铅化合物和硫、磷、卤族元素的化合物等。为了保持催化剂的活性,一般都采用前处理的办法,预先除掉有毒物质。近几年来,含稀土元素的钙钛矿结构的复合氧化物催化剂的研制在提高耐高温性能等方面有所进展。中国研制的稀土元素催化剂已用于有机废气的治理。




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