?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(dòng)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。

VOCs催化劑在催化燃燒系統(tǒng)中的作用與影響：

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。

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?！　×硗猓阂话悖o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。

什么是催化燃燒？

催化燃燒法，想必大家都早已耳熟能詳了，是含烴類化合物廢氣的有效手段之一，他實(shí)際上為完全的催化氧化，即在催化劑的作用下，將廢氣的有害可燃組分完全氧化為CO2和H2O。同其他燃燒方法相同，催化燃燒的產(chǎn)物是CO2和H2O，無法回收廢氣中的原有的有機(jī)成分，因?yàn)榇呋紵膽?yīng)用價(jià)值主要體現(xiàn)在能耗大小和熱值的回收程度。

催化燃燒的特點(diǎn)

與其他燃燒法相比，催化燃燒具有以下幾個(gè)特點(diǎn)

1.催化燃燒無火焰燃燒，因此更具安全性

2.燃燒溫度要求低，大部分烴類和co一般在300-450°之間即可滿足反應(yīng)要求，所以輔助燃料消耗較少

3.對(duì)燃燒組分的熱值和濃度限值較小

4.廢氣中不允許含有塵粒或者霧滴，會(huì)減少催化燃燒的使用壽命

催化燃燒在鋼鐵廠中降結(jié)煤耗上的應(yīng)用

鋼鐵工業(yè)是能源消耗大戶，而燒結(jié)工序能耗約占鋼鐵生產(chǎn)總能耗的10%。我國1990年重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)燒結(jié)能耗比國外燒結(jié)能耗(標(biāo)煤55kg/t)高11～ 27kg/t。

此次工業(yè)性試驗(yàn)結(jié)果表明，往焦粉中添加焦量0.137%左右的催化助燃劑每噸燒結(jié)礦可節(jié)約焦5.35kg，即節(jié)焦約8.06%。

燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)增加3.63%，成品率提高3.44個(gè)百分點(diǎn)，燒結(jié)礦的質(zhì)量略有改善。催化燃燒技術(shù)用于燒結(jié)生產(chǎn)，不僅節(jié)能效益顯著，而且產(chǎn)出強(qiáng)度好、FeO含量低的燒結(jié)礦，有利于高爐生產(chǎn)，其技術(shù)和添加設(shè)備并不復(fù)雜，投資少，具有很好的應(yīng)用價(jià)值。