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1、VOCs催化燃烧的催化剂原理、应用及常见问题催化燃烧技术作为VOCs废气处理工艺之一,由于其净化率高,燃 烧温度低一般低于350C),燃烧没有明火,不会有NOx等二 次污 染物的生成,平安节能环保等特点,在环保市场应用有了很好 的开展 前景.催化剂作为催化燃烧系统的关键技术环节,催化剂的 合成技术 及应用规那么就显得尤为重要.1、催化燃烧反响原理氧气VOCs一,化剂的不隹VOCS+.产 CO3 +司降低延燃调Wi-ALILJN LO-UHDiriAit催化燃烧反响原理是有机废气在较低温度下在催化剂的作用下 被完全氧化和分解,到达净化气体目的.催化燃烧是典型的气固相 催 化反响,其原理是活性氧参
2、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响的活化能,同时使反响物分子富集在催化剂 外表上以提升反响速率.借助于催化剂,有机废气可以在较 低的起燃 温度下无焰燃烧并且在释放大量热量,同时氧化分解成C02和H20.水、二SI化7 7 能移降多少与催化齐I催化州在无荷美 能移降多少与催化齐I催化州在无荷美催化仞催化燃烧的催化剂反响原理图低温催化剂性能指标:起燃温度W200C,氧化转化效率三95%,孔密度200-400cpsi,抗压强度三8MPa.3 . VOCs催化剂在催化燃烧系统中的作用与影响通常VOCs的自燃烧温度较高,通过催化剂的活化,可降低VOCs燃 烧的活化能,从而降低起
3、燃温度,减少能耗,节约本钱.另外:一般无催化剂存在)的燃烧温度都会在600C以上,这样 的燃烧会产生氮氧化物,就是常说的NOx,这也是要严格限制的污 染 物.催化燃烧是没有明火的燃烧,一般低于350C,不会有NOx生成, 因此更为平安和环保.4 .什么是空速?影响空速的因素有哪些在VOCs催化燃烧系统中,反响空速通常指体积空速?所Y,表 达出催化剂的处理水平:反响空速是指规定的条件下,单位时间单 位 体积催化剂处理的气体量,单位为m3/m3催化剂 h),可简化为h- 1.例如产品标注空速30000卜-1:代表每立方催化剂每小时能处理 30000m3废气.空速表达出催化剂的VOCs处理水平,因此
4、和催化剂的 性能息息相关.5 .贵金属负载量与空速的关系,贵金属含量是越高越好吗?贵金属催化剂的性能与贵金属的含量、颗粒大小和分散度相 关.理想状态下,贵金属高度分散,此时的贵金属以极小的颗粒几个纳米)存在于载体上,贵金属得到最大程度的利用,此时催 化剂的处 理水平与贵金属含量成正相关.然而当贵金属含量高到一定程度后, 金属颗粒容易聚集长大成为较大的颗粒,贵金属与VOCs的接触面反 倒下降,大局部贵金属被包在内部,此时增加贵金属含 量反而不利于 催化剂活性的提升.6 .气体燃烧后,气体体积膨胀对空速的影响稳定运行状态下,气体体积膨胀对空速影响不大,由于一般而言VOCs含量不高,仅仅这局部气体的
5、膨胀,体积流量的增加很少.7 .纳米级催化剂的优势纳米催化剂是指催化剂的有效成分1比方贵金属)以纳米的尺度分散在载体上,催化剂的有效成分尽可能多地暴露在气体中,使两 者的接触时机大大增加,这样的催化剂一般性能更为优越.8 .起燃温度和完全转化温度的定义,以及与废气浓度的关系起燃温度:净化率到达10%所需要的温度9 全转换温度:净化率98%所需要的温度催化燃烧一经点起燃将在很短时间内到达高温,而废气的浓度到 达一定程度后,其反响放热可实现自热催化反响.在压降允许的范围内,催化剂应根据“高瘦型方式堆放,高 径 比应大于1.5.否那么靠器壁的催化剂的利用率会较低,影响整体 催 化剂床层的催化效果.孔
6、道与气体流向一致,保持一定孔道长 度,各 段催化块应错开摆放,四边与反响器炉壁接触部位应采用钢骨架折 边或采用耐高温材料密封预防废气漏通.10 .废气预处理可延长催化剂和催化燃烧设备的寿命原因分析废气可能含有一些对催化剂有害成分,如果有这样的化学物质存 在,那么要对废气做预处理,否那么这些有害成分会对催化剂的 寿命 产生很大影响.废气应经过预处理除尘除油除湿)再通入催化仓.灰尘、积碳 及高沸粘性物附着于催化剂外表,覆盖催化剂活性位点,会导致 催化 剂催化作用,因此,应尽量预防灰尘及高沸粘性物的引入.较高湿度环境中,水蒸气和油雾漆雾在高温下容易与催化剂发生 作用,造成催化剂烧结失活,因此应尽量减
7、少水蒸气和油雾漆雾进入催化剂床层.11 .催化燃烧系统废气浓度限制的重要性适宜的废气浓度可以保证催化燃烧系统平安高效的处理废气,同 时有利于延长设备和催化剂的使用寿命.浓度过低:大量的能量用于加热空气,能耗高,反响放热缺乏 以 维持系统的自热燃烧,这种工况建议对废气进行浓缩.浓度过高:燃爆风险;温升过高,燃烧温度过高长时间高于600 度),对设备和催化剂都有伤害,这种工况建议加新风稀释废 气至爆 炸下限以下.12 .催化燃烧设备启动和停车考前须知系统启动前,新鲜空气预热催化剂,然后预热废气至250度以 上 方可引入催化仓;系统停车前,先切断废气,继续加热催化剂并 通入 新鲜空气,保温0. 5小时,再切断电源.13 .催化剂中毒说明某些化学物质会使催化剂中毒,例如含磷,硫,铅,汞,碑及卤素等 的有机或无机物对催化剂的破坏作用很强,将导致催化剂的永久性 失活,无法恢复活性.可将催化剂在新鲜空气中,加热至500c保持2-4小时,可除去 或局部除去积碳.催化剂的使用请严格遵照催化剂的使用工况说明.影响催化剂 寿命的因素有:废气的预处理状况即废气的洁净度,催化仓的温度, 卤素和催化剂的毒物,以及催化燃烧设备的操作规程等.
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