催(cuī)化燃燒技術原理及常見問(wèn)題解答,看看你有(yǒu)幾
催化燃燒的催化劑反應原理圖
2.什(shí)麽是低溫催化劑
低溫催化劑性能指標(biāo):起燃溫度≤200℃,氧化(huà)轉化效率≥95%,孔密度200-400cpsi,抗壓強度≥8MPa。
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(wēn)度(dù)較高,通過催(cuī)化劑的活(huó)化,可降低VOCs燃燒的活化能,從而降低起燃溫度,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,這樣的燃燒會產生氮氧化物,就是(shì)常說的NOx,這也是要嚴格控製的汙染物。催化燃燒是沒有明火的燃燒,一般低於350℃,不會有NOx生成(chéng),因此更為安全和(hé)環保。
4.什麽是空速?影響空速的因素有哪些(xiē)
在VOCs催(cuī)化燃(rán)燒係統中,反應空速(sù)通常指體積空速(sù)(GHSV),體現出催化劑的處理能力:反應空速是指規定(dìng)的條件下,單(dān)位時間單位體積催化劑處理的氣(qì)體量,單(dān)位為m³/(m³催化劑•h),可(kě)簡化為(wéi)h-1。例如產(chǎn)品標注空速30000h-1:代表每立方催化劑每小時(shí)能處理30000m³廢氣。空速體現(xiàn)出催化劑(jì)的VOCs處理能力,因此和催(cuī)化(huà)劑的(de)性能(néng)息息相關(guān)。
5.貴金屬負載量與空速的關係(xì),貴金屬含量是越高越好(hǎo)嗎?
貴金屬催化劑的性能與貴金屬的含量、顆粒大小和分散度相關。理想狀態下,貴金屬高度分散(sàn),此時的貴(guì)金屬以(yǐ)極小的顆粒(幾個納米)存(cún)在於載體上,貴金屬得到大程度的利(lì)用,此時催化劑的處理能力與貴金(jīn)屬(shǔ)含量成正相關。然而當貴金屬含量高到一定程度後,金(jīn)屬顆粒容易聚集長大成為較大的顆粒(lì),貴金屬與(yǔ)VOCs的接觸麵反倒下降,大部分貴(guì)金屬被(bèi)包在內部,此時增加貴金屬含量(liàng)反(fǎn)而不利於催化劑活性的提高。
6.氣體燃燒(shāo)後,氣體體積膨脹對空速的影響
穩定運行狀態下,氣體體積膨脹對空速影響不大,因為一般而言VOCs含量不高(gāo),僅僅這部分氣體的膨脹,體積流量的增加(jiā)很少。
7.納米級催化劑(jì)的優勢
納米催化劑是指催化劑的有效成(chéng)分(比如貴(guì)金屬)以納米的尺(chǐ)度(dù)分散在載體上,催化劑的(de)有(yǒu)效(xiào)成(chéng)分盡可能多地暴露在氣體(tǐ)中,使(shǐ)兩者的(de)接觸機會大大增加,這樣的催化劑一般性能更為優越。
8.起(qǐ)燃溫度和完全轉化溫度的定義,以及與廢氣濃度的關係
起(qǐ)燃溫度:淨化率達到(dào)10%所需要的溫度
完全轉換溫度:淨化率>98%所需要的溫度
催化燃燒一(yī)經點(diǎn)起燃將(jiāng)在(zài)很短時間內達到高溫,而廢氣的濃(nóng)度(dù)達到一定(dìng)程度後,其反應放熱(rè)可實現自熱催化反應。
9.催(cuī)化劑的堆碼方式
在壓降允許的範圍內,催(cuī)化(huà)劑應按照“高(gāo)瘦型”方式堆放,高(gāo)徑比應大於1.5。否則靠近器壁的催化劑的利用率會較低,影響整體催化劑床層的催化效果。孔道與氣體流向一致(zhì),保持一定孔(kǒng)道(dào)長度,各段催(cuī)化塊應錯開擺放,四邊與反應器爐壁接觸部(bù)位應采用(yòng)鋼骨架折邊或采用耐高溫材料密(mì)封防止廢氣漏通。
10.廢氣預處理可延長催化劑和催化燃燒設備的壽命原因分析
廢氣可能含有一(yī)些對催化(huà)劑有害成分,如果(guǒ)已知(zhī)有這樣的化學物質存在,則要對廢氣做(zuò)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(chén)除油除濕)再通(tōng)入催化倉。灰塵、積碳及高沸粘性物(wù)附著(zhe)於催化(huà)劑表麵,覆蓋催化劑活性位點,會導致催化劑催化作用,因(yīn)此,應盡量避免灰(huī)塵及高沸粘性物的引入。
較高濕度(dù)環境中,水蒸氣和油霧漆霧在高溫下容易與(yǔ)催化劑發生作用,造成催化劑燒結(jié)失活,因此應盡量減少水蒸氣和油霧漆霧進入(rù)催化劑床層。
11.催(cuī)化燃燒係統(tǒng)廢氣濃度控製的重(chóng)要性
合適的廢氣(qì)濃度可以保證催化(huà)燃燒係統安全高效的處理廢氣(qì),同時有利於延長設備和催化劑的使用壽命。
濃度(dù)過低:大量的能量用於加熱空氣(qì),能耗高,反應放熱不足以維持係統的自熱燃燒(shāo),這種(zhǒng)工況建議對廢氣進行濃縮。
濃度過高:燃(rán)爆風險;溫升過高,燃燒溫度過(guò)高(長(zhǎng)時間高於600度),對設備和(hé)催化劑都(dōu)有傷害,這種工況建議加新風稀釋廢氣至(zhì)爆炸下限以下。
12.催化燃(rán)燒設備啟動和停車注意事項(xiàng)
係統啟動前,新鮮空氣預熱催化劑,然後預熱廢氣至250度以上方可引入催化倉;係統停車(chē)前,先切斷(duàn)廢氣,繼續(xù)加熱催化劑並通入新鮮空氣,保(bǎo)溫(wēn)0.5小(xiǎo)時(shí),再切斷電源。
13.催化劑中毒說明
某些化學物質會使催化劑(jì)中毒,例如含磷,硫,鉛,汞,砷及鹵素(sù)等的有機或(huò)無機物對催化劑的破壞作(zuò)用很強,將導致催化劑的永久性失活,無(wú)法恢複活性。
14.催化劑(jì)積碳的處(chù)理
可將(jiāng)催化劑在新鮮空氣中,加熱至(zhì)500℃,保持2-4小時,可除去或部分除去積碳。
15.影響催化劑壽命的因素
催化劑的使用請嚴格遵照催化劑的使(shǐ)用工況(kuàng)說(shuō)明。影響催化劑壽命的因素(sù)有:廢氣的預處(chù)理狀況即廢氣的潔淨度(dù),催化倉的溫度,鹵素和催化劑的毒物,以及催化(huà)燃燒設備的操作(zuò)規程等。