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?VOCs催化燃燒的基本原理介紹
VOCs催化燃燒基本原理
催化燃燒的本質(zhì)就是燃燒,從化學(xué)角度來說燃燒反應(yīng)就是深度氧化反應(yīng),燃燒反應(yīng)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與深度氧化反應(yīng)是一樣,VOCs經(jīng)過燃燒(或催化燃燒)生成二氧化碳和水,燃燒過程放出的熱量和深度氧化反應(yīng)是一樣的。基本反應(yīng)如下:
VOCs O2 == CO2 H2O Q
催化劑的定義:
催化劑是一種加快化學(xué)反應(yīng)速率,本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)。催化劑不改變化學(xué)反應(yīng)的熱力學(xué),只改變化學(xué)反應(yīng)的動力學(xué),其本質(zhì)就是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,加快化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。在VOCs氧化反應(yīng)中就是降低反應(yīng)溫度。這也是熱力燃燒(TO、RTO)需要800 oC甚至更高的溫度,而催化燃燒通常只要350 oC左右的科學(xué)道理。
催化燃燒氧化爐問題及防范措施
在處理高濃度VOCs 時,由于爐內(nèi)含有大量氧氣,當(dāng)廢氣濃度達(dá)到廢氣組份中大部分有機廢氣的極限時,就會有的危險。因此,要時刻監(jiān)測爐內(nèi)VOCs 濃度, 在進入催化氧化爐的廢氣管道上安裝濃度稀釋裝置,將高濃度廢氣稀釋到極限下。同時在催化氧化爐上增加壓力排氣閥,在壓力過高時自動打開閥門進行減壓排氣,以防爐內(nèi)溫度壓力過高引起(因廢氣在熱氧化過程中迅速釋放大量熱能導(dǎo)致爐內(nèi)熱空氣壓力過大)。
催化燃燒的實質(zhì)及其優(yōu)勢?
催化燃燒是典型的氣—固相催化反應(yīng),它借助催化劑降低了反應(yīng)的活化能,使其在較低的起燃溫度200~?300℃下進行無焰燃燒,有機物質(zhì)氧化發(fā)生在固體催化劑表面,同時產(chǎn)生CO2和H2O,并放出大量的熱量,因其氧化反應(yīng)溫度低,所以大大地抑制了空氣中的N2形成高溫NOx。而且由于催化劑有選擇性催化作用,有可能限制燃料中含氮化合物(RNH)的氧化過程,使其多數(shù)形成分子氮(N2)。?
與傳統(tǒng)的火焰燃燒相比,催化燃燒有著很大的優(yōu)勢:?
(1)起燃溫度低,能耗少,燃燒易達(dá)穩(wěn)定,甚至到起燃溫度后無需外界傳熱就能完成氧化反應(yīng)。?
(2)凈化效率髙,污染物(如NOx及不完全燃燒產(chǎn)物等)的排放水平較低。?
(3)適應(yīng)氧濃度范圍大,噪音小,無二次污染,且燃燒緩和,運轉(zhuǎn)費用低,操作管理也很方便。
廢氣處理之催化燃燒法:
1、催化劑定義催化劑是一種能提高化學(xué)反應(yīng)速率,控制反應(yīng)方向,在反應(yīng)前后本身的化學(xué)性質(zhì)不發(fā)生改變的物質(zhì)。
2、催化作用機理催化作用的機理是一個很復(fù)雜的問題,這里僅做簡介。在一個化學(xué)反應(yīng)過程中,催化劑的加入并不能改變原有的化學(xué)平衡,所改變的僅是化學(xué)反應(yīng)的速度,而在反應(yīng)前后,催化劑本身的性質(zhì)并不發(fā)生變化。
3、催化燃燒的工藝組成不同的排放場合和不同的廢氣,有不同的工藝流程。