催化燃燒基本原理

催化燃燒是典型的氣-固相催化反應(yīng)，其實(shí)質(zhì)是活性氧參與深度氧化作用。在催化燃燒過程中，催化劑的作用是降低反應(yīng)的活化能，同時使反應(yīng)物分子富集于催化劑表面，以提高反應(yīng)速率。中國在1973年開始將催化燃燒法用于治理漆包線烘干爐排出的有機(jī)廢氣,隨后又在絕緣材料、印刷工業(yè)等方面進(jìn)行了研究,使催化燃燒法得到了廣泛的應(yīng)用。借助催化劑可使有機(jī)廢氣在較低的起燃溫度條件下發(fā)生無焰燃燒，并氧化分解為CO2和H2O，同時放出大量熱。

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催化燃燒設(shè)備原理

含有機(jī)物的廢氣經(jīng)風(fēng)機(jī)的作用，經(jīng)活性炭吸附層，有機(jī)物質(zhì)被活性炭特有的作用力吸附在其內(nèi)部，潔凈氣體被排出；經(jīng)一段時間后，活性炭達(dá)到飽和狀態(tài)時，停止吸附，此時有機(jī)物已經(jīng)被濃縮在活性炭內(nèi)。

催化凈化裝置內(nèi)設(shè)加熱室，啟動加熱裝置，進(jìn)入內(nèi)部循環(huán)，當(dāng)熱氣源達(dá)到有機(jī)物的沸點(diǎn)時，有機(jī)物從活性炭內(nèi)揮發(fā)出來，進(jìn)入催化室進(jìn)行催化分解成水和二氧化碳，同時釋放出能量。利用釋放出的能量再進(jìn)入吸附床脫附時，此時加熱裝置完全停止工作，有機(jī)廢氣在催化燃燒室內(nèi)維持自燃，尾氣再生，循環(huán)進(jìn)行，直到有機(jī)物完全從活性炭內(nèi)部分離，至催化室分解。蓄熱式催化焚燒法蓄熱式催化焚燒法，利用具有大比外表積的蜂窩狀活性炭將有機(jī)1溶劑吸附在活性炭外表，處理后干凈的氣流通過風(fēng)機(jī)、煙囪高空排放。活性炭得到了再生，有機(jī)物得到分解處理。

催化燃燒反應(yīng)的關(guān)鍵是選擇合適的催化劑

作催化燃燒用的催化劑可分為:

①貴1金屬類:鉑、鈀、釕等。貴1金屬催化劑有很高的氧化活性和易回收等優(yōu)點(diǎn)，雖然存在著資源稀少、價格昂貴和耐中1毒性差等缺點(diǎn)，但仍然是世界各國采用的主要催化劑。

②非貴1金屬類：主要是過渡族元素的氧化物以及稀土元素的氧化物。單組分的氧化物，如氧化銅(CuO)和氧化鎳(NiO)等。單組分氧化物耐熱性差，活性低，致使應(yīng)用受到限制。以后改用兩種以上的金屬氧化物的混合物，如二氧化錳－氧化銅 (3:2)的復(fù)合物，三氧化二鐵－三氧化二鉻復(fù)合物，氧化銅－三氧化二鉻復(fù)合物，鈷、錳的尖晶石型復(fù)合物，銅、錳、鎳、鋅的鉻酸鹽等。復(fù)合氧化物雖可改善某些催化性能，但氧化活性仍不及貴1金屬。有機(jī)廢氣經(jīng)內(nèi)裝加熱裝置從活性炭層中將有機(jī)物分離后，通過催化劑的作用分解成水和二氧化碳，同時釋放能量，由熱交換裝置置換能量，用于維護(hù)設(shè)備自燃的能源。此外，還有金屬硫化物如釷、鎳、鉬、鈷的硫化物。這類催化劑一般只適用于含硫的碳?xì)浠衔锏拇呋紵?使用溫度限于300～400℃，高溫時易分解。

安裝催化燃燒設(shè)備

安裝催化燃燒設(shè)備的凈化器和煙罩出口的位置要保持一定的距離，一來可以提高凈化效果二來也有利于消防安全。除此之外，光解設(shè)備和風(fēng)機(jī)之間也要保持一段合適的距離，并且將設(shè)備安裝在風(fēng)機(jī)之前而且設(shè)備的進(jìn)風(fēng)口要注意不使用彎頭。

現(xiàn)場很難實(shí)時確定流場。由于大截面動壓甚低，不要試圖測量流速?？梢詫?shí)際應(yīng)用的方法是通過抽氣效果推斷流場。

進(jìn)風(fēng)口數(shù)量：一般而言，多進(jìn)風(fēng)口比一個進(jìn)風(fēng)口要可靠，但是一個進(jìn)風(fēng)口在安裝等方面要簡單。正常情況下，都是選擇單進(jìn)風(fēng)口。當(dāng)然，多套催化燃燒設(shè)備并用時，則多選擇每套設(shè)備單獨(dú)一個進(jìn)風(fēng)口。

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