VOCs催化燃燒的催化劑原（yuán）理、應用及常見問（wèn）題！

　　催（cuī）化（huà）燃燒技（jì）術作為VOCs廢氣處理工藝之一，因為其淨（jìng）化率高，燃（rán）燒溫（wēn）度低（一般低於350℃），燃（rán）燒沒有明火，不會有NOx等二次汙染物的生成（chéng），安全節（jiē）能環保等特點，在環保市場應用有了很好的發展前景。催化劑作為催（cuī）化燃燒係統的關鍵技術環節，催化劑的（de）合成技術（shù）及應用規則就顯得尤為重（chóng）要。

　　1.催化燃燒反應原理（lǐ）

　　催化燃燒反應原理（lǐ）是有機（jī）廢氣在較低溫度（dù）下（xià）在催化劑的作用下被完（wán）全氧（yǎng）化和分解，達到淨化氣體目的。催化燃燒是典型的氣固相催化反應，其原理是活性氧參與深度氧化作用。在催化燃燒過程中，催化劑的作用是降低反（fǎn）應的活（huó）化能，同時使反應物分子富集在催化劑表麵上以提高反應（yīng）速率（lǜ）。借助於催化劑，有（yǒu）機廢氣可以在較低的起燃溫度下無焰燃燒並且（qiě）在釋放大（dà）量熱量，同時氧化分解成CO2和（hé）H2O。

　　△催化燃燒的催化劑反應原理圖

　　2.什麽是低溫催化劑

　　低（dī）溫催化劑性能指標：起（qǐ）燃溫度≤200℃，氧化轉化效率≥95%，孔（kǒng）密度200-400cpsi，抗壓（yā）強度≥8MPa。

　　3.VOCs催化劑在催化燃燒係統中的作用與影（yǐng）響

　　通常VOCs的自燃燒溫度較高，通過催化劑的活化，可降低VOCs燃燒的活化（huà）能，從而降低起燃溫度，減少能耗，節約成本（běn）。

　　另外：一般（無催化劑（jì）存在）的（de）燃燒溫（wēn）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（wù）。催化燃燒是沒有（yǒu）明火的燃燒，一般低於350℃，不會有NOx生成，因此更為（wéi）安全和環（huán）保。

　　4.什麽是空速（sù）？影響空速的因素有哪些？

　　在VOCs催化燃燒係（xì）統中（zhōng），反（fǎn）應空速通常指體積空速（GHSV），體現出催化劑（jì）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（cuī）化劑•h)，可簡化為h-1。例如產品標注空速30000h-1：代表每立方催化劑每（měi）小時能處理30000m³廢氣。空速體現出催（cuī）化劑的VOCs處理能力，因此和催化劑的性（xìng）能息息相（xiàng）關。

　　5.貴金屬負載量與空速的關係，貴金屬含量是越高越好嗎？

　　貴金（jīn）屬催化劑的（de）性能（néng）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，此時的貴金（jīn）屬以極小的顆粒（幾個納米）存在於載體上，貴金屬得到（dào）最大程度的（de）利用，此時催化劑的處理能力與（yǔ）貴金屬含量成正（zhèng）相（xiàng）關。然而當貴金（jīn）屬含量高到一定程度後，金屬顆粒容易聚集長大成為較大的顆粒，貴金屬與VOCs的（de）接觸麵反倒下降，大部分貴金屬被包在內部，此時增加貴金屬含（hán）量反而不利（lì）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（yǐng）響

　　穩定運行狀態下，氣體體積膨脹對空速影響不（bú）大，因為一般而言VOCs含量不高，僅僅（jǐn）這部分（fèn）氣體的（de）膨脹，體積流（liú）量的增加很少。

　　7.納米級催化（huà）劑的優勢

　　納米催化劑是指催化劑（jì）的有效成分（fèn）（比如貴金屬）以納米的尺度分散在載體上，催（cuī）化劑的有效成分盡可能多地暴露在（zài）氣體中，使兩（liǎng）者的接觸機會大大增加，這樣的催（cuī）化劑一般性能更為（wéi）優越。

　　8.起燃溫度和完全（quán）轉化溫度（dù）的定義，以及與廢氣濃（nóng）度的關係

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　　起燃溫度（dù）：淨化率達到10%所需要的溫（wēn）度

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　　完全（quán）轉換（huàn）溫度（dù）：淨化率>98%所需要的溫度

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　　催化燃燒一經點起燃將在很短（duǎn）時間內（nèi）達（dá）到高溫，而廢氣的濃度（dù）達到一定程度後，其反（fǎn）應（yīng）放熱可實（shí）現自熱催化反應。

　　9.催化（huà）劑（jì）的堆碼方式

　　在壓降允許的範圍內，催化（huà）劑應按照“高瘦型”方式堆放，高徑比應大於1.5。否（fǒu）則靠器壁的催化（huà）劑的利用率會較低，影響整體催化劑床（chuáng）層的催化效果。孔道與氣體流（liú）向（xiàng）一致（zhì），保（bǎo）持（chí）一定孔道長度，各段催化（huà）塊應錯開擺放，四邊與反應器爐壁（bì）接觸部位應采用（yòng）鋼骨架折邊或采用耐高溫材料密封防止廢氣漏通。

　　10.廢氣預處理可延長催化劑和催化燃燒設（shè）備的壽命原因分析

　　廢氣可能含有（yǒu）一（yī）些對（duì）催化劑有害成分，如果已知有這樣的化學物質存在（zài），則（zé）要對廢氣做預處理，否則這些有害成分會對催化劑的壽命產生很大（dà）影響。

　　廢氣應經過預處理（除塵除油除濕（shī））再通入催化（huà）倉。灰塵、積碳及高沸（fèi）粘性物（wù）附著於催化劑（jì）表麵，覆（fù）蓋催化劑活性位點，會導（dǎo）致催化劑催化作用，因此，應盡量避免灰（huī）塵及高沸粘性物的引（yǐn）入。

　　較高（gāo）濕度環境中，水蒸氣和油（yóu）霧漆霧在高（gāo）溫下容易與催化劑發生作用，造成催（cuī）化劑燒（shāo）結失活，因此應盡量減少水蒸氣（qì）和油霧漆霧進入催化劑床層。

　　11.催化燃燒係（xì）統廢氣濃度控製（zhì）的重要（yào）性

　　合適的廢氣濃度可以保證（zhèng）催化燃燒係統安全高效的處理廢氣，同時有利於延長設備和催化劑的使用壽命。

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　　濃度過低：大（dà）量的能（néng）量用（yòng）於加熱空氣，能（néng）耗（hào）高，反應放熱不足以維（wéi）持係統的自熱燃燒，這種工況建議對廢氣（qì）進行濃縮（suō）。

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　　濃（nóng）度過高：燃爆風險；溫升過高，燃燒溫度過高（長時間高於（yú）600度），對設備和催化劑都有傷害，這種工況建議加新風稀釋廢氣至爆炸下限以下。

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　　12.催化燃燒設備啟動和停車注意事（shì）項

　　係統啟動前，新鮮空（kōng）氣預熱（rè）催化劑，然後預熱廢氣至250度以（yǐ）上方可引入催化倉；係統停車前，先切斷廢氣，繼（jì）續加熱催化劑並（bìng）通入新鮮空氣，保溫0.5小時，再切斷電（diàn）源。

　　13.催化劑中毒說明

　　某些化學物質會使催化劑中毒，例如含磷，硫，鉛，汞，砷及鹵素（sù）等的有機或無機物對（duì）催化劑（jì）的破壞作用很強，將導致催（cuī）化劑的永久性失活，無法恢複活性。

　　14.催化劑積碳的處理

　　可將催化劑（jì）在新鮮空氣中，加熱至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（mìng）的因（yīn）素

　　催化（huà）劑的使用請嚴格遵照催化劑的（de）使用工況說明。影響催化（huà）劑（jì）壽命的因素有：

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　　廢氣的預處理狀況即廢氣的潔淨度；

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　　催化倉的溫（wēn）度；

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　　鹵素和催化劑的毒物；

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　　以及催化燃燒設（shè）備的操作規程等。

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