环境治理之催化焚烧技术

发表时间: 2018-10-15 13:56:13

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催化燃烧是借助催化剂在低温下(200~400℃)下,实现对有机物的完全氧化,因此,能耗少,操作简便,安全,净化效率高,在有机废气特别是回收价值不大的有机废气净化方面

  催化燃烧基本原理

  催化燃烧是借助催化剂在低温下(200~400℃)下,实现对有机物的完全氧化,因此,能耗少,操作简便,安全,净化效率高,在有机废气特别是回收价值不大的有机废气净化方面,比如化工,喷漆、绝缘材料、漆包线、涂料生产等行业应用较广,已有不少定型设备可供选用。

  催化原理及装置组成

  催化剂定义 催化剂是一种能提高化学反应速率,控制反应方向,在反应前后本身的化学性质不发生改变的物质。

  催化作用机理

  催化作用的机理是一个很复杂的问题,这里仅做简介。在一个化学反应过程中,催化剂的加入并不能改变原有的化学平衡,所改变的仅是化学反应的速度,而在反应前后,催化剂本身的性质并不发生变化。那么,催化剂是怎样加速了反应速度呢了既然反应前后催化剂不发生变化,那么催化剂到底参加了反应没有?实际上,催化剂本身参加了反应,正是由于它的参加,使反应改变了原有的途径,使反应的活化能降低,从而加速了反应速度

  催化燃烧用催化剂

  由于有机物催化燃烧的催化剂分为贵金属(以铂、钯为主)和贱金属催化剂。贵金属为活性组分的催化剂分为全金属催化剂和以氧化铝为载体的催化剂。全金属催化剂是以镍或镍铬合金为载体,将载体做成带、片、丸、丝等形状,采用化学镀或电镀的方法,将铂、钯等贵金属沉积其上,然后做成便于装卸的催化剂构件。由氧化铝作载体的贵金属催化剂,一般是以陶瓷结构作为支架,在陶瓷结构上涂覆一层仅有0.13mm的α-氧化铝薄层,而活性组分铂、钯就以微晶状态沉积或分散在多孔的氧化铝薄层中。

  但由于贵金属催化剂价格昂贵,资源少,多年来人们特别注重新型的、价格较为便宜的催化剂的开发研究,我国是世界上稀土资源最多的国家,我国的科技工作者研究开发了不少稀土催化剂,有些性能也较好。

  随着国家工业化的快速发展,近年来人们对大气环境质量越来越关注,以挥发性有机污染物为代表的大气环境污染日趋严重,喷漆企业因使用溶剂型涂料和溶剂型稀释剂而成为挥发性有机废气的主要排放源。由于有机废气存在易挥发、成分复杂、挥发性不同等特点,难以去除。

  催化燃烧是典型的气—固相催化反应,它在催化剂的作用下降低反应的活化能,使其在较低的起燃温度250~350℃下进行无焰燃烧,在固体催化剂表面有机物质发生氧化,同时产生CO2和H2O,并放出大量的热量,因其氧化反应温度低,所以大大地抑制了空气中的N2形成高温NOx。

  而且由于催化剂有选择性催化作用,有可能限制燃料中含氮化合物的氧化过程,使其多数形成分子氮。催化温度对催化效果影响较大,非甲烷总烃的去除率随着催化温度的升高而变化,催化温度过低和过高都不利于提高催化性能,最佳催化性能在一定温度区间范围内体现。


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