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                13个关于VOCs催化燃烧基本原理、应用及常←见问题知识

                发布:admin 浏览:115次

                  13个关于VOCs催化燃烧基本原理、应用及常见问题知识催化燃烧技术作为VOCs废气处理工艺之一,因为∮其净化率高,燃烧温度低(一般低于350℃),燃烧没有明火,不会有NOx等二次污染物的生成,安全节能环保等ㄨ特点,在环保市场应用有了很好的发展前景。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则∮就显得尤为重要。

                  1.催化燃烧反应原理

                  催化燃烧反应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,达到净化气体目的。催化燃烧是典型的气固相催化反应,其原理是活性氧⊙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在↑催化剂表面上以提高反应速率。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CO2和H2O。

                  2.什么是低温催化剂

                  低温催化剂性能指标:起燃温度≤200℃,氧@ 化转化效率≥95%,孔密度200-400cpsi,抗压强度≥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,从而降低起燃温度,减少能耗,节约成本。

                  另外:一般(无催化剂存▽在)的燃烧温度都会在600℃以上,这样的燃烧会产生氮氧化物,就是常说的NOx,这也是要严格控制的污染物。催化燃烧是没有明≡火的燃烧,一般低于350℃,不会有NOx生成,因此这帮它们也算是应该更为安全和环保。

                  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,反应空速通常指体积空速(GHSV),体现出催化▲剂的处理能力:反应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30000h-1:代表每立方催化剂每小时能处理30000m3废气。空▂速体现出催化剂的VOCs处理能力,因此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。理想状态下々,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,贵光芒之中金属得到最大程度的利用,此时催化剂的处理能力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,大部分贵金属被包在内部,此时增加贵金属含量反而不利于催化剂活性的提高。

                  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,因为一般而言VOCs含量不高,仅仅这部分气体的膨胀,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(比如贵金属)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,使两者的接触机会大大增加,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,以及ぷ与废气浓度的关系

                  起燃温度:净化率达到10%所需要的温ξ度

                  完全转换温度:净化率>98%所需要的温度此人

                  催化燃烧一经点起燃将在很短时间内达到高温,而废气的浓度达到一定程∩度后,其反应放热可实现自热催化反应。

                  9.催化剂的堆码方式

                  在压降允许的范围内,催化剂应按照“高瘦型”方式堆放,高径比应大于1.5。否则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。孔道Ψ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,四边与反应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防止废气漏通。

                  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,如果已知有这样的化学∑物质存在,则要对废气做预处理,否则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表面,覆盖催化剂活性位点,会导致催化剂催化作用,因此,应尽量避免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∞燃烧系统废气浓度控制的重要性

                  合适的废气浓度可以保证催化燃烧系统安全高♀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,反应放热不足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注意事项

                  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;系甚至是万里范围统停车前,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,砷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★。

                  14.催化剂积碳的处理

                  可将催化△剂在新鲜空气中,加热至500℃,保持2-4小时,可除去或部分除去积碳。

                  15.影响催化剂寿命的因素

                  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。

                  来源:VOCs指南等

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