廢氣預處理可延長催化劑和催化燃燒設備的壽命原因分析

廢氣可能含有一些對催化劑有害成分，如果已知有這樣的化學物質存在，則要對廢氣做預處理，否則這些有害成分會對催化劑的壽命產生很大影響。

廢氣應經過預處理（除塵除油除濕）再通入催化倉。灰塵、積碳及高沸粘性物附著于催化劑表面，覆蓋催化劑活性位點，會導致催化劑催化作用，因此，應盡量避免灰塵及高沸粘性物的引入。

較高濕度環(huán)境中，水蒸氣和油霧漆霧在高溫下容易與催化劑發(fā)生作用，造成催化劑燒結失活，因此應盡量減少水蒸氣和油霧漆霧進入催化劑床層。

催化燃燒是一種涉及氣—固兩相的化學反應，其本質機理為在有活性氧參與的條件下發(fā)生的深度氧化反應[7]。在反應過程中，加入催化劑可以顯著降低反應所需的活化能，VOCs 富集在催化劑表面，在較低燃燒溫度下發(fā)生無焰燃燒，終分解為二氧化碳和水，同時釋放出大量的熱。其化學反應方程式如下：

CnHm (n m/4) O2→n CO2 m/2 H2O 能量在催化劑的作用下，VOCs 可以在較低溫度下充分燃燒，生成二氧化碳和水，去除率高達90%。催化燃燒法具有能耗低、運行可靠穩(wěn)定、無二次污染等突出優(yōu)點，在歐美國家已得到廣泛推廣應用。在我國，催化燃燒法也是處理VOCs的主要手段，其應用比例約為55%。目前，催化燃燒法已經成為處理VOCs的主流。

?催化燃燒應用在哪些領域？

催化燃燒應用在汽車尾氣凈化領域

汽車尾氣催化凈化劑其應用原理是在汽車排氣管尾部安裝催化轉化器，CO、HC和NOx借助燃燒催化劑的作用,發(fā)生氧化還原反應而轉化為無毒的CO2、H2O和N2。所用催化劑為通常所說的三效催化劑,既有把NOx還原的功能,同時又有把CO和烴類氧化的功能。在大量過剩氧氣的存在下，具備原位NOx還原能力催化劑的發(fā)展，是對于下一代燃油經濟型發(fā)動機的蕞大挑戰(zhàn)。

如果這一點能夠順利實現(xiàn),商業(yè)化的發(fā)動機可以節(jié)約燃油25%以上。汽車制造商開發(fā)的部分雜合貧燃發(fā)動機,是將在貧油狀態(tài)下產生的NOx儲存在內置于TWC中的一種堿土金屬氧化物(如BaO)中,周期地快速強化空氣—燃油比，將儲存的NOx在TWC上還原。其基本要求為必須使用含硫量低的燃油,以防止SOX吸附于催化劑上而導致催化劑的活性中心。

隨著新材料的應用,以及低硫含量(<50μg/g)的推廣生產，這種技術在21世紀具有強大的市場前景。  

催化燃燒過程當氣流中的污染物可被氧化時，燃燒是一種徹底的污染控制方案

碳氫化合物就屬于這類污染物。燃燒可以分為直接火焰燃燒和催化燃燒兩類。燃燒即是在氧和熱的作用下將碳氫化合物轉化為水和二氧化碳。其反應方程式如下：CnH2m （n m/2）O2=nCO2 H2O Heat在燃燒過程中，氣流量和有機物負荷是選擇燃燒技術的重要參數。一個衡量污染物負荷的參數是低極限（LEL）或低可燃極限（LFL）。氣流的低極限是氣體可自燃的有機物濃度（100%LEL）。由于100%LEL具有危險，美國消防協(xié)會規(guī)定氣流的LEL不能超過50%,在LEL超過25%時應設置可燃氣體監(jiān)控裝置。另一個要考慮的因素是氣流的能量密度，當氣流的能量密度必須大于3.7MJ/m3時點火后氣體可自行維持燃燒，否則需要提供輔助燃料，另外要考慮燃燒后不產生有毒的副產品。能量值低于3.7MJ/m3的氣體，可利用催化劑來幫助氧化燃燒。

經常使用的活性催化劑是鉑或鈀的化合物，使用陶瓷作載體。使用催化劑可降低燃燒溫度，節(jié)省運行費用，但是主要缺點是微量的硫和鉛的化合物會使催化劑，而且特定的催化劑對每種有機污染物起到催化燃燒的作用是不同的，對有些有機污染物的去除可能無效。