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催化燃燒一般適用小風(fēng)量、濃度較高的、高溫的汽態(tài)物,且廢氣中不可以帶有硫、鉛、、及鹵素?zé)襞莸瓤墒勾呋瘎┑囊蛩亍U氣解決中較常用的催化反應(yīng)一般為蜂巢狀鈀金屬催化劑和鉑金屬催化劑,催化燃燒方法有電熱式和加溫,點(diǎn)燃類別有立即催化燃燒和儲熱式催化燃燒。在搜集速度的條件下,盡量降低排風(fēng)量,那樣既可增強(qiáng)排氣管濃度值提高廢氣企業(yè)發(fā)熱量,又可降低風(fēng)量降低能耗。與此同時(shí)還要考慮到熱將廢氣中發(fā)熱量實(shí)現(xiàn)回收利用。廢氣一般歸屬于氣體,盡管濃度值高能夠回收再利用物點(diǎn)燃形成的一部分發(fā)熱量,降低能耗,但在解決時(shí)要將其濃度值調(diào)節(jié)在發(fā)生限范疇內(nèi)。在能耗可接納標(biāo)準(zhǔn)的情形下,小風(fēng)量一般選用簡單的傳熱管立即換熱回收利用熱。催化燃燒必須在對應(yīng)的溫度標(biāo)準(zhǔn)下開展,針對超低溫汽體就需要開展加溫,風(fēng)量越大其能耗越大,運(yùn)作費(fèi)用也就提高。
催化燃燒設(shè)備分別是直接燃燒和催化氧化燃燒。直接燃燒法是指當(dāng)燃燒氣體的同時(shí),通過氧化及高溫下的熱分解的方法,將燃燒室中的VOCs進(jìn)行降解,將的VOCs氣體輸入到燃燒室后,當(dāng)高溫、充足空氣等客觀因素條件完善的前提下,將廢氣充分燃燒,終使其分解成CO2和H2O。而直接燃燒法就是燃燒可燃的這一類VOCs廢氣,該方法在處理高濃度VOCs廢氣方面,表現(xiàn)出的效果較佳,但相應(yīng)的對溫度的控制要求很高,在高溫的條件下,當(dāng)溫度在1100℃附近,去塵效率可達(dá)95%以上,但是如果當(dāng)廢氣中含有Cl、S、N等元素時(shí),則直接燃燒法會產(chǎn)生HCl、SOx、NOx等氣體,造成二次污染。
一、催化燃燒設(shè)備催化劑按以下三種活性組分。
1.催化劑。
Pt、Pd、Ru等對烴類及其衍生物的氧化反應(yīng)均具有很高的催化活性,且使用壽命長,適用性廣,易回收,是常用的廢氣燃燒催化劑。這種催化劑在國內(nèi)應(yīng)用,如Pt2Al2O3催化劑。
2、催化燃燒設(shè)備過渡金屬氧化物催化劑。
過渡金屬氧化物作為催化劑的替代品,對CH4等烴類和CO的氧化反應(yīng)具有很好的催化活性,且成本較低,常見的有MnOx、CoOx、CuOx等。
3、復(fù)合氧化物催化劑。
普遍認(rèn)為,由于存在結(jié)構(gòu)或電子調(diào)變等相互作用,復(fù)合氧化物的活性高于相應(yīng)的單一氧化物。主要有以下兩類:
??(1)鈣鈦礦型復(fù)合氧化物。
??在一定的條件下,稀土與過渡金屬氧化物可以形成天然鈣鈦礦型的復(fù)合氧化物,通式為ABO3,其活性明顯優(yōu)于相應(yīng)的單一氧化物。該結(jié)構(gòu)在總體上是A型結(jié)構(gòu),B是八面體結(jié)構(gòu),因此A和B構(gòu)成了交替立體結(jié)構(gòu),容易取代而發(fā)生質(zhì)量缺陷,即催化活性中位,表面晶格氧供給高活性氧化中,從而完成深度氧化反應(yīng)。BaCuO2、LaMnO3等都是常見的類型。
??(2)尖晶石型復(fù)合氧化物。
??用AB2X4表示,作為復(fù)合氧化物的重要結(jié)構(gòu)類型。此外,尖晶石也具有良好的深度氧化催化活性,例如對CO的催化燃燒起燃點(diǎn)位于低溫區(qū)(約80℃),對烴類也能在低溫區(qū)完全氧化。在這段時(shí)間內(nèi),活性好的CuMn2O4尖晶石,如使完全燃燒僅需260℃,完成低溫催化燃燒,具有特別現(xiàn)實(shí)意義。
??(3)催化劑加載方法。
??通過以下方法可以將催化劑的活性成分沉積到載體上:電沉積于環(huán)繞或壓制的金屬載體上,沉積于顆粒陶瓷材料上;以及沉積于蜂窩結(jié)構(gòu)陶瓷材料上