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催化燃燒設(shè)備催化劑的主要機能指標
來源:www.hhwl7.cn 發(fā)布時間:2021年12月27日
催化燃燒設(shè)備是典型的氣-固相催化反應(yīng),實在質(zhì)是活性氧介入的 氧化作用。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(yīng)物分子富集于表面進步了反應(yīng)速率,加快了反應(yīng)的進行。借助催化劑可使有機廢氣在較低的起燃溫度前提下,發(fā)生無焰燃燒,并氧化分解為CO2和H2O,同時放出大量熱能。
催化燃燒設(shè)備的特點:起燃溫度低,節(jié)省能源有機廢氣催化燃燒與直接燃燒比擬,具有起燃溫度低,能耗也小的明顯特點。在某些情況下,達到起燃溫度后便無需外界供熱。
催化燃燒設(shè)備催化劑的主要機能指標:在空速較高,溫度較低的前提下,有機廢氣的燃燒反應(yīng)轉(zhuǎn)化率接近100%,表明該催化劑的活性較高。催化劑的活性分誘導活化、不亂、朽邁失活3個階段,有 的使用限期,產(chǎn)業(yè)上實用催化劑的壽命一般在2年以上。使用期的是非與較好活性結(jié)構(gòu)的不亂性有關(guān),而不亂性取決于耐熱、抗毒的能力。廢氣催化燃燒設(shè)備對催化燃燒所用催化劑則要求具有較高的耐熱和抗毒的機能。有機廢氣的催化燃燒一般不會在很嚴格的操縱前提下進行,這是因為廢氣的濃度、流量、成分等往往不不亂,因此要求催化劑具有較寬的操縱前提適應(yīng)性。催化燃燒工藝的操縱空速較大,氣流對催化劑的沖擊力較強,同時因為床層溫度會升降,造成熱脹冷縮,易使催化劑載體破裂,因而催化劑要具有較大的機械強度和良好的抗熱脹冷縮機能。
催化劑種類目前催化劑的種類已相稱多,按活性成分大體可分3類:
1、過渡金屬氫化物催化劑
作為取代貴金屬催化劑,采用氧化性較強的過渡金屬氧化物,對甲烷等烴類和一氧化碳亦具有較高的活性,同時降低了催化劑的本錢,常見的有MnOx、CoOx和CuOx等催化劑。大連理工大學研制的含MnO2催化劑,在130℃及空速13000h-1的前提下能消除甲醇蒸氣,對乙醛、丙酮、苯蒸氣的 也很 果。
2、復氧化物催化劑
一般以為,廢氣催化燃燒設(shè)備復氧化物之間因為存在結(jié)構(gòu)或電子調(diào)變等相互作用,活性比相應(yīng)的單一氧化物要高。主要有以下兩大類:
(1)鈣鈦礦型復氧化物
稀土與過渡金屬氧化物在 前提下可以形成具有 鈣鈦礦型的復合氧化物,通式為ABO3,其活性顯著優(yōu)于相應(yīng)的單一氧化物。結(jié)構(gòu)中一般A為四面體型結(jié)構(gòu),B為八面體形結(jié)構(gòu),這樣A和B形成交替立體結(jié)構(gòu),易于取代而產(chǎn)生品格缺陷,即催化活性 位,表面晶格氧提供高活性的氧化 ,從而實現(xiàn) 氧化反應(yīng)。常見的有幾類如:BaCuO2、LaMnO3等。
(2)尖晶石型復氧化物
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都具有很高的催化活性,且使用壽命長,合用范圍廣,易于回收,因而是 常用的廢氣燃燒催化劑。如我國 早采用的Pt-Al2O3催化劑就屬于此類催化劑。但因為其資源稀少,價格昂貴,耐中毒性差,人們一直努力尋找替換品或盡量減少其用量。
作為復氧化物重要的一種結(jié)構(gòu)類型,以AB2X4表示。尖晶石亦具有優(yōu)良的 氧化催化活性,如對CO的催化燃燒起燃點落在低溫區(qū)(約80℃),對烴類亦在低溫區(qū)可實現(xiàn)完全氧化。其中 為活躍的CuMn2O4尖晶石,對芳烴的活性尤為精彩,如使甲苯完全燃燒只需260℃,實現(xiàn)低溫催化燃燒,具有特別實際意義。
催化燃燒設(shè)備用的催化燃燒法屬于熱力破壞法。其機理是氧化和熱裂解、熱分解廢氣中的有機成分,使其轉(zhuǎn)化成 的CO2和H2O。催化燃燒技術(shù)為污染物的管理提供了 的經(jīng)濟解決辦法,有機廢氣采用催化燃燒處理具有凈化效率高、能耗低、無二次污染等長處。催化燃燒的凈化效率一般都在97%以上,是高濃度、小流量有機廢氣凈化的技術(shù)。
催化燃燒合用于含有可燃氣體、蒸氣等有毒有害氣體的凈化,但對于含有大量塵粒、霧滴等有毒有害氣體,輕易引起催化床層的堵塞,使催化活性下降,從而降低凈化效率。催化燃燒凈化方法,幾乎合用于所有排放烴類或有臭味化合物的產(chǎn)業(yè)出產(chǎn)過程。
催化燃燒是用催化劑使廢氣中可燃物質(zhì)在較低溫度下氧化分解的凈化方法。所以,催化燃燒又稱為催化化學轉(zhuǎn)化。因為催化劑加速了氧化分解的歷程,大多數(shù)碳氫化合物在300~450℃的溫度時,通過催化劑就可以氧化完全。
與熱力燃燒法比擬,催化燃燒所需的輔助燃料少,能量消耗低,設(shè)備舉措措施的體積小。但是,因為使用的催化劑的中毒、催化床層的 換和清潔用度高等題目,影響了這種方法在產(chǎn)業(yè)出產(chǎn)過程中的推廣和應(yīng)用。




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