催化燃燒催化劑常識(shí)

催化燃燒技術(shù)作為蕞新的VOCs處理工藝之一，因?yàn)槠鋬艋矢?，燃燒溫度低（一般低?50℃），燃燒沒(méi)有明火，不會(huì)有NOx等二次污染物的生成，安全節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)，近些年市場(chǎng)應(yīng)用有了長(zhǎng)足的發(fā)展。作為催化燃燒系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，催化劑的合成技術(shù)及應(yīng)用規(guī)則就顯得尤為重要。

什么是低溫催化劑，低溫催化劑性能指標(biāo)：起燃溫度≤200℃，氧化轉(zhuǎn)化效率≥95%，孔密度200-400cpsi，抗壓強(qiáng)度≥8MPa 。

催化燃燒設(shè)備分別是直接燃燒和催化氧化燃燒。直接燃燒法是指當(dāng)燃燒氣體的同時(shí)，通過(guò)氧化及高溫下的熱分解的方法，將燃燒室中有害的VOCs進(jìn)行降解，將有害的VOCs氣體輸入到燃燒室后，當(dāng)高溫、充足空氣等客觀因素條件完善的前提下，將有害廢氣充分燃燒完全，終使其完全分解成CO2和H2O。而直接燃燒法就是燃燒可燃的這一類(lèi)VOCs廢氣，該方法在處理高濃度VOCs廢氣方面，表現(xiàn)出的效果較佳，但相應(yīng)的對(duì)溫度的控制要求很高，必須在高溫的條件下，當(dāng)溫度在1100℃附近，去除效率可達(dá)95%以上，但是如果當(dāng)廢氣中含有Cl、S、N等元素時(shí)，則直接燃燒法會(huì)產(chǎn)生HCl、SOx、NOx等有害氣體，造成二次污染。

催化燃燒技術(shù)是近幾十年在國(guó)家大力倡導(dǎo)環(huán)保與節(jié)能趨勢(shì)下而發(fā)展的一門(mén)新型技術(shù)。催化燃燒法是使用不同種類(lèi)的催化劑，利用其可以有效降低反應(yīng)活化能的原理，使VOCs在溫度比較低的情況下，將其完全氧化為CO2和H2O，一般當(dāng)溫度控制在300℃~450℃的范圍內(nèi)，絕大部分碳?xì)浠衔锟稍诒黄溲趸?，并且去除率高達(dá)95%以上，但是催化劑有一定的使用壽命，且在催化劑的使用過(guò)程中，廢氣的濕度和種類(lèi)對(duì)催化劑的催化氧化效果有很關(guān)鍵的影響，如果廢氣中出現(xiàn)其他物質(zhì)，很可能會(huì)引發(fā)催化劑的zhong毒，故的催化劑應(yīng)具備高活化能力、高熱穩(wěn)定能力和水熱穩(wěn)定能力等特點(diǎn)，目前應(yīng)用比較多的金屬氧化物催化劑有Pd、Pt、Rh、Au、Mn、Co、Ce，而其中Pd、Pt、Rh、Au為gui金屬。然而gui金屬有價(jià)格昂貴、且易燒結(jié)等缺點(diǎn)，因而開(kāi)發(fā)新型復(fù)合型催化劑是未來(lái)的研究方向。

催化燃燒可分為三種類(lèi)型。預(yù)熱是催化燃燒基本的過(guò)程。當(dāng)有機(jī)廢氣溫度低于100攝氏度，濃度較低時(shí)，熱量不能自給自足。因此，在進(jìn)入反應(yīng)器之前，必須在預(yù)熱室中加熱。氣體或電加熱通常用于將廢氣加熱到催化反應(yīng)所需的點(diǎn)火溫度；凈化后的氣體與熱交換器中的未處理廢氣進(jìn)行熱交換，以回收部分熱量。

有機(jī)廢氣溫度高，有機(jī)物含量高。一般來(lái)說(shuō)，催化燃燒反應(yīng)器中只有一個(gè)電加熱器用于點(diǎn)火。部分凈化氣產(chǎn)生的熱量可通過(guò)熱交換器回收。在正常運(yùn)行情況下，無(wú)需額外加熱即可維持熱平衡。

在有機(jī)廢氣流量大、濃度低、溫度低的情況下，當(dāng)催化燃燒需要消耗大量燃料時(shí)，有機(jī)廢氣可以吸附在吸附劑上，通過(guò)吸附方式濃縮，然后將有機(jī)廢氣解吸為高濃度有機(jī)廢氣（可濃縮10倍以上），再通過(guò)熱風(fēng)凈化進(jìn)行催化燃燒。無(wú)需添加熱源以維持正常運(yùn)行。

該催化燃燒裝置主要由活性炭吸附箱、避雷器、換熱器、催化反應(yīng)床和風(fēng)機(jī)組成。與直接燃燒相比，催化燃燒溫度低，燃燒完成。催化燃燒使用的催化劑與和金屬氧化物在外面。有機(jī)污染物的廢氣在鉑和鈀的作用下，可以在較低的溫度下將廢氣中的有機(jī)污染物氧化成二氧化碳和水。催化劑的加入不能改變?cè)械幕瘜W(xué)平衡，只能改變化學(xué)反應(yīng)的速率，但催化劑本身的性質(zhì)在反應(yīng)前后沒(méi)有改變。