深圳催化燃烧废气处理：催化剂的催化原理及装置组成-深圳怡健医学

催化原理和装置组成

1、催化剂的定义催化剂是一种可以提高化学反应速率，控制反应方向并且在反应前后不改变其化学性质的物质。

2、催化机理催化机理是一个非常复杂的问题，因此这里仅作简要介绍。在化学反应过程中，添加催化剂不能改变原始的化学平衡，仅改变化学反应的速度，并且催化剂本身的性质在反应前后都不会改变。

3、催化燃烧的过程由不同的排放场合和不同的废气组成，并且存在不同的过程流量。但是无论采用哪种处理，它都由以下处理单元组成。

①废气预处理为了避免堵塞催化剂床层和催化剂中毒，必须在进入床层之前对废气进行预处理，以除去废气中的灰尘，液滴和催化剂毒物。

②预热装置预热装置包括废气预热装置和催化剂燃烧器预热装置。由于催化剂具有催化活性温度，因此称为催化燃烧的催化剂起燃温度，并且排气和床的温度必须达到催化燃烧的起燃温度。因此，必须安装预热装置。但是对于▼漆包线，绝缘材料，烤漆等干燥废气本身温度较高的场合，温度可以达到300℃以上，则无需设置预热装置。

由预热装置加热的热空气可以采用换热器和床内管道布置的方法。预热器的热源可以是烟气或电加热，目前更普遍使用电加热。当催化反应开始时，回收的反应热可用于尽可能〖多地预热废气。在反应热较大的地方，还应安装废热回收装置以节省能源。

用于预热废气的热源的温度通常超过催化剂的活化温度。为了保护催化剂，加热装置应与催化燃烧装置保持一定距离，以使废气温度均匀分布。

从预热的角度出发，催化燃烧方法最适合连续排气的净化。如果排气是间歇性的催化燃烧废气处理，则不仅每个预热都需要消耗能量，而且反应热也不能被循环利用，这将导致大量的能量。浪费，在设计和选择时应注意这一点。

③催化燃烧装置一般采用固定床催化反应器。反应器的设计按规范进行，应易于操作，易于维护，易于装卸催化剂。

在催化燃烧的工艺设计中，根据具体条件，针对处理气体量较大的场合，设计构筑物的工艺，即预热器和反应器分别安装，管路连接在它们之间。对于处理气体量较小的场合，可以使用催化焚烧炉将预热和反应结合起来催化燃烧废气处理，但要注意预热段和反应段之间的距离。

催化燃烧过程的热平衡：催化燃烧是放热反应，释放的热量取决于有机物的类型和含量。依靠废气燃烧的反应热来维持连续的催化燃烧过程是最经济的操作方法，而能否通过自热维持系统的正常反应取决于燃烧过程的放热，点火催化剂的温度以及热回收率。 ，废气的初始温度。

催化燃烧法的优点

1。可以降低有机废气的初始燃烧温度。例如，甲醇和甲醛在氧化铝负载的Pt催化剂（Pt /）的作用下开始在室温下燃烧，而直接燃烧方法的初始燃烧点通常为300-600°C。

2。燃烧不受碳氢化合物浓度的限制。

3。基本上不会造成二次污染。

4。设备相对简单，投资少，见效快。

无论煤炭是用于发电，供热还是用于蒸汽，使用煤炭的主要设备都是锅炉。小型锅炉通常在我国的大中型城市中用于取暖，而较小的茶炉则用于提供开水。这样，成千上万的小烟囱都直指天空，随时散发出黑烟，污染了天空。因此，科学家建议对空气污染的处理应从锅炉开始。

废气处理催化燃烧净化塔在催化剂的作用下，使有机废气中的碳氢化合物在低温下迅速氧化为水和二氧化碳。

催化燃烧法处理工业有机废气是一种在1940年代后期出现的技术。自1949年美国开发出世界上第一台催化燃烧装置以来，该技术已广泛应用于油漆，橡胶加工，塑料加工，树脂加工，皮革加工，食品工业和铸ぷ造行业。汽车尾气净化等方面。 1973年，中国开始使用催化燃烧法处理漆包线干燥炉排放的有机废气，然后在绝缘材料，印刷工业等方面进行了研究深圳废气处理工程，因此催化燃烧法得到了广泛的应用。

催化燃烧过程

1、吸附ω过程吸附是气体与固体结合的传质过程

气体（吸附剂）进入固体（吸附剂）的孔，但不进入其晶格。吸附过程可以是物理过程或化学过程。物理吸附主要是由于范德华力吸引，并且通常没有选择性。吸附过程中没有电子转移，也没有化学键形成或破坏。化学吸附实际上是具有选择性的化学反应。在化学吸附过程中，气体与固体表面之间发生化学反应。

最常用的吸附剂是活性炭，分子筛，硅胶和活性氧化铝。这些吸附剂经过处理后具有较大的表面积，可以有效地吸附碳氢化合物和其他污染物。缺点是它对水具有优先和选择性的吸附。在一定的高温下，所有吸附剂都会发生变化。在这些温度下，其吸附能力非常弱。可以释放污染物，从而可以再生吸附剂的活性。该过程称为解吸。为了连续操作№，通常提供两个或更多个吸附床。当一个或几个吸附床吸附时，另一个或几个吸附床被再生。

在吸附过程中，收集的污染物留在吸附床上。只要吸附床有足够的容量，污染物就不会被释放。但是，当吸附床中的污染物浓度达到饱和时，污染物便开始释放。这种现象称为突破。饱和吸附床需要再生。通常，加热的气体用于解吸吸附床。一方面，吸附床被活化，另一方面，污染物被释放出来，以进行回收或分解。

2、燃烧是一种彻底的污染控制程序，可以使气流中的污染物被氧化。

碳氢化合物属于这些污染物。燃烧可分为直接火焰燃烧和催化燃烧。燃烧是指在氧气和热量的作用下，碳氢化合物转化为水和二氧化碳。反应方程如下：（nm / 2） O2 = nCO2在燃烧过程中，气体流量和⌒　有机物负荷是选择燃烧技术的重要参数。污染物负荷的测量参数是低爆炸极限（LEL）或低易燃极限（LFL）。气流的低爆炸极限是气体可自燃的最低有机浓度（100％LEL）。由于100％LEL具有爆炸危险，美国消防协会规定气流的LEL不能超过50％。设置可燃气体监测装置。另一个要考虑的因素是※气流的能量密度。当气流的能量密度必须大于3. 7MJ / m3时，气体在点火后可以自行维持燃烧，否则需要提供辅助燃料并应考虑燃烧，之后不会产生有毒副产物，能量值低于3. 7MJ / m3的气体可以被氧化和燃烧通过催化剂。

经常使用的活性催化剂是铂或钯化合物，并且陶瓷用作载体。使用催化剂可以降低燃烧温度并节省运行成本。但是，主要缺点是痕量的硫和铅化合物会毒化催化剂，并且特定的催化剂对每种有机污染物的催化燃烧效果也不同。对于某些有机污染物，它是不同的。去除污染物可能无效。

3、在燃烧过程中，为了节省能源，通常利用燃烧产生或利用的热量

利用方法包括热交换和热回收。热交换方法↑是利用热交换器在燃烧后在高温气体和低温气体（需要热源的进气或其他气流）之间传递热能，而热回收方法是利用热量存储设备直接与气流交换进行热交换，因此热利用效率更高。不同的燃烧过程组合形成4种基本燃烧过程方法：催化燃烧（热交换），直接燃烧（热交换），再生催化燃烧（RCO）和再生燃烧（RTO）。在此基础上，还形成了流道富集燃烧，陶瓷过滤器等方法。