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催化燃燒的催化劑
催化燃燒裝置采用的氧化催化劑多為鉑(Pt)型材料,其蕞佳使用溫度在 350 ℃左右,形狀大多為粉末狀或蜂窩狀。一般催化劑的使用期限在5年左右,這需要根據(jù)待處理氣體的濃度與成分而定??蓪?duì)達(dá)到使用年限的催化劑進(jìn)行再生處理,再生后的催化劑可循環(huán)使用。此外,在選擇氧化催化劑前需要對(duì)處理廢氣的風(fēng)量、組分與濃度進(jìn)行相關(guān)確認(rèn)。組分決定氧化催化劑的種類,風(fēng)量與濃度決定催化劑的用量。通常每種催化劑均有相應(yīng)的空速比(SV),可根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)推算出觸媒的大致用量,計(jì)算公式見式。
催化燃燒工藝介紹:
普遍使用的吸附劑是活性炭、分子篩、硅膠和活性氧化鋁。這些吸附劑經(jīng)過處理后表面積極大,可有效吸附碳?xì)浠衔锏任廴疚?。其缺點(diǎn)是對(duì)水有優(yōu)先選擇性吸附作用。
在吸附過程中,被收集的污染物滯留在吸附床中,只要吸附床有足夠的容量,污染物就不會(huì)釋放出來。但是當(dāng)吸附床中的污染物濃度達(dá)到飽和時(shí),污染物便開始釋放出來,這種現(xiàn)象稱為穿透。達(dá)到飽和的吸附床需要進(jìn)行再生,一般采用加熱的氣體對(duì)吸附床進(jìn)行脫附,一方面使吸附床重新具有活性,一方面是污染物被解脫出來進(jìn)行回收或分解處理。
催化燃燒,燃燒通常指可燃物質(zhì)(VOCs)和氧氣發(fā)生氧化反應(yīng),氧化反應(yīng)的產(chǎn)物為二氧化碳和水的一類反應(yīng),還有一個(gè)名字叫完全氧化反應(yīng)、或深度氧化反應(yīng)。
催化燃燒和直接燃燒(如RTO),雖然發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是完全相同的,都生成二氧化碳和水(也可以稱為礦化產(chǎn)物)。但是前者在較低溫度下發(fā)生,通常300 oC左右;后者需要較高的溫度,通常在800 oC左右。因此,催化燃燒是無火焰的低溫反應(yīng),直接燃燒是有火焰的高溫反應(yīng),前者更為安全。
催化劑在催化燃燒系統(tǒng)中的作用與影響
通常VOCs的自燃燒溫度較高,通過催化劑的活化,可降低VOCs燃燒的活化能,從而降低起燃溫度,減少能耗,節(jié)約成本。
另外:一般(無催化劑存在)的燃燒溫度都會(huì)在600℃以上,這樣的燃燒會(huì)產(chǎn)生氮氧化物,就是常說的NOx, 這也是要嚴(yán)格控制的污染物。催化燃燒是沒有明火的燃燒,一般低于350℃,不會(huì)有NOx生成,因此更為安全和環(huán)保。
在VOCs催化燃燒系統(tǒng)中,反應(yīng)空速通常指體積空速(GHSV),體現(xiàn)出催化劑的處理能力:
反應(yīng)空速是指規(guī)定的條件下,單位時(shí)間單位體積催化劑處理的氣體量,單位為m3/(m3催化劑?h),可簡(jiǎn)化為h-1。例如產(chǎn)品標(biāo)注空速30000 h-1:代表每立方催化劑每小時(shí)能處理30000 m3廢氣。
空速體現(xiàn)出催化劑的VOCs處理能力,因此和催化劑的性能息息相關(guān)。