關於(yú)VOCs催化燃燒基本原理、應用及常見問(wèn)題
關(guān)於VOCs催化燃燒(shāo)基本原理、應用及常見問題摘要
催化燃燒技術作為VOCs廢氣處理工藝之一(yī),因為其淨(jìng)化率高(gāo),燃燒溫度低(一(yī)般低於350℃),燃(rán)燒沒(méi)有明(míng)火,不會有NOx等二次汙染物的生成,安全節能環保等特點,在環保市場應用有了很
No.1 催化燃(rán)燒反應原理
催化燃燒反應(yīng)原理(lǐ)是有機(jī)廢氣在較低溫(wēn)度下在催化(huà)劑的作用下被完全氧(yǎng)化和分解,達到淨化氣體目的。催化燃燒(shāo)是典型的氣固相催化反應,其原理是活性(xìng)氧參與深度氧化作用。在催化燃(rán)燒過(guò)程中,催化劑的(de)作用是(shì)降低反應的活化(huà)能,同時使反應物分子富集在催化劑表麵上以提高反應速率。借助於催化劑,有機廢(fèi)氣可以在(zài)較低(dī)的起燃(rán)溫度下無焰燃燒並且在釋放(fàng)大量熱量,同時(shí)氧化分解成CO2和H2O。
No.2 什麽是低溫催化劑
低溫催化劑性能指標:起燃溫度≤200℃,氧化轉化效率≥95%,孔(kǒng)密(mì)度200-400cpsi,抗壓強(qiáng)度≥8MPa。
No.3 VOCs催化劑在催化燃燒係統中的作用與影響
通常VOCs的自(zì)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(jiàng)低起燃溫度,減少能耗,節約成本。
另外:一般(bān)(無催化劑存在)的燃燒溫度都會在600℃以上,這樣的燃燒(shāo)會(huì)產生氮氧化物,就是(shì)常(cháng)說的NOx,這(zhè)也是要嚴格控製的汙染物。催化燃燒是沒有(yǒu)明火的燃燒,一般低於350℃,不會有NOx生(shēng)成,因此更為安全和環保。
No.4 什麽是空速?影響空速的因素有哪些
在VOCs催化燃燒係統中,反應空速通常指體積空速(GHSV),體現出(chū)催化劑的處理能力:反應空速是指規定的條件下,單位時間單位體積催化劑處理的氣體量,單位為m3/(m3催化劑•h),可簡化為h-1。例如產(chǎn)品標注空速30000h-1:代表每立方(fāng)催化劑每小時能處理(lǐ)30000m3廢氣(qì)。空速體現出催化劑的VOCs處理(lǐ)能力,因此和催化劑的性能息(xī)息相關。
No.5 貴金屬負(fù)載量與空速的關係
貴金屬催化劑的性能與貴(guì)金屬的含(hán)量、顆粒(lì)大小和分散度相關。理(lǐ)想狀態下,貴金(jīn)屬(shǔ)高度分散,此時的貴金屬以極小的顆粒(幾個納米)存在於載體上,貴金屬得到(dào)大程(chéng)度的利用,此時催化劑的處(chù)理能力與貴金屬含(hán)量成正相關。然而當(dāng)貴金屬含量高到(dào)一定程度(dù)後,金屬顆粒容易聚集(jí)長大(dà)成為較大的顆粒,貴金屬與VOCs的接觸麵反倒下降,大部分貴金屬(shǔ)被包在內部,此(cǐ)時增加貴(guì)金屬含量反而不利於催化(huà)劑活性的提高。
No.6 氣體燃燒膨脹對空速的影響
穩(wěn)定運行(háng)狀態(tài)下,氣體體積膨脹(zhàng)對(duì)空速影響不大,因為一般而言VOCs含(hán)量不高,僅僅這部分氣體的(de)膨脹,體(tǐ)積流量的(de)增加很(hěn)少。
No.7 納米級催化劑的優勢
納米催化劑是指催化劑的有效成分(比如(rú)貴(guì)金(jīn)屬)以納(nà)米的尺度分散在載體上,催化劑的有效成分盡可能多地暴(bào)露在氣體中,使兩者的接觸機會大(dà)大增加,這樣的(de)催化劑一般性能更為優越。
No.8 起燃溫度和完全轉化溫度的定義以(yǐ)及與廢氣濃度的關係
起燃(rán)溫度:淨化率達到10%所需要的(de)溫度完全
轉換溫度:淨化率>98%所需要的溫(wēn)度
催化燃燒一經點起燃將在很短時間內達到高溫(wēn),而廢氣的濃度達到一定程度後,其反應放熱(rè)可實現自熱催化反應。
No.9 催化劑的堆碼方式
在壓降允許的範圍內,催化劑應按照“高瘦型(xíng)”方式堆放,高(gāo)徑比應大於1.5。否則靠器壁(bì)的催化劑的利用率會較(jiào)低(dī),影響整體催化劑床層(céng)的催化效(xiào)果。孔道與氣體流向一致,保持一定(dìng)孔道長度,各段催化塊應錯開擺放,四邊與反應器(qì)爐壁接觸部位應(yīng)采用鋼骨架折邊或采用耐高溫材(cái)料密(mì)封防(fáng)止(zhǐ)廢氣(qì)漏通。
No.10 廢氣預處理可延長催(cuī)化劑和催化燃燒(shāo)設備(bèi)的壽命原因(yīn)分析(xī)
廢氣可能含有一些對催化劑有害成分,如果已知有這樣的化學(xué)物質存在,則(zé)要(yào)對廢氣做預處理,否則這些有害成分會對催化劑的壽命產生很大影響。
廢氣應經過預處理(除塵除油除濕)再通(tōng)入催(cuī)化倉。灰塵、積碳及高沸粘性物附著於催化劑表麵,覆蓋(gài)催化劑活性位點,會導(dǎo)致催化劑催化作用,因此(cǐ),應盡量避免灰塵及高沸粘性物的引(yǐn)入。
較高濕度環境中,水蒸氣和油霧漆霧在高溫下容易與催化劑(jì)發生作用,造成催化劑燒(shāo)結失活,因(yīn)此應盡量減少水(shuǐ)蒸氣和油霧漆霧進入(rù)催化劑(jì)床層。
No.11 催(cuī)化燃燒係統廢氣濃度控製的重要性
合(hé)適的廢氣濃度可以保證催化(huà)燃燒係統安全高(gāo)效的處理廢氣,同時有利於延長設備和催化劑的使用壽命。
濃度過低(dī):大量的能(néng)量用於加熱(rè)空氣,能耗高,反應放熱不足以維持係(xì)統的(de)自熱燃燒,這種工況建議對廢氣進行濃縮。
濃度過高:燃爆風險;溫升過高,燃(rán)燒溫度過(guò)高(長時(shí)間高(gāo)於600度),對設備和催化劑都有傷(shāng)害,這種工況建(jiàn)議加新(xīn)風稀釋廢(fèi)氣至爆(bào)炸下限以下。
No.12 催化燃燒(shāo)設備啟動和停車注意事項
係統啟動前,新鮮空氣預熱催化劑(jì),然後預熱廢氣至250度以(yǐ)上方可引入(rù)催化倉;係統停車(chē)前,先切斷廢氣,繼續加熱催化劑(jì)並通入(rù)新鮮(xiān)空氣(qì),保溫0.5小時,再切斷電源。
No.13 催化劑中毒說明
某些化學物(wù)質會使(shǐ)催化劑中毒,例如含磷,硫,鉛,汞(gǒng),砷及鹵素等的(de)有機(jī)或無機物對催化(huà)劑的破壞作用很強,將導致催化劑(jì)的永久性失活,無法恢複活性。
No.14 催化(huà)劑(jì)積碳的處理
可(kě)將催化劑在新鮮空氣中,加熱至500℃,保持2-4小時,可除去(qù)或部分除去積碳。
No.15 影響催化劑壽(shòu)命的因素
催化(huà)劑的使用請嚴格遵照催化劑的使用工況說明。影響催化劑壽命的因素有:廢氣的預處理狀(zhuàng)況(kuàng)即(jí)廢氣的潔淨度,催化倉的溫度,鹵素和催化劑(jì)的毒物,以及催(cuī)化(huà)燃燒設備的操作(zuò)規程等。
本文《關於VOCs催化燃燒基本原(yuán)理、應用(yòng)及常見(jiàn)問題》由91成人(yuǎn)發布(bù),如(rú)有疑問(wèn)歡迎聯係我們。