關於VOCs催化燃燒基本原（yuán）理、應用及常見問題
催（cuī）化燃燒技術作為VOCs廢氣處理（lǐ）工藝之一，因為其淨化率高，燃（rán）燒溫度低（dī）（一般低於350℃），燃燒沒有（yǒu）明火，不（bú）會有NOx等二次汙染物的生（shēng）成，安全節能環保等特點，在環保市場應用有了（le）很（hěn）好的（de）發展前景。催化劑作為催（cuī）化燃燒係統的關鍵技術環節，催化劑的合成技術及應用規則就顯（xiǎn）得尤為重要，今天跟大家分享一下。
No.1 催化燃燒反應原理
催化燃燒反應原理是有機廢氣在（zài）較低溫度下在催化劑的（de）作用下被完（wán）全氧化和分解，達（dá）到淨化氣體目的。催化燃（rán）燒是典型的氣固相催化反應，其原理是活性氧參與深度氧（yǎng）化作用。在催化燃燒過程中，催化劑的作用是降低反（fǎn）應的活化能，同時使反應物分子（zǐ）富集（jí）在催化劑表麵上以提（tí）高反應速率。借（jiè）助於催化劑，有機廢氣可以在較低的起燃溫度下無焰（yàn）燃燒並且（qiě）在釋放大量熱量，同時氧（yǎng）化分解成CO2和（hé）H2O。
No.2 什（shí）麽（me）是低溫催化劑
低溫催化劑性能（néng）指標：起燃溫度≤200℃，氧化（huà）轉化效率≥95%，孔密（mì）度200-400cpsi，抗壓強度≥8MPa。
No.3 VOCs催化劑在催化燃燒係統中的作用（yòng）與影響
通常（cháng）VOCs的自燃燒溫（wēn）度較高，通過（guò）催（cuī）化劑的活化，可（kě）降低VOCs燃燒的活化能，從而降低起燃溫度，減少能（néng）耗，節約成本。
另外：一般（無催化劑（jì）存在）的燃燒溫度都會在600℃以上，這（zhè）樣的燃燒會產生氮氧化物，就是常說的NOx,這（zhè）也是要嚴格控製的汙染物。催（cuī）化燃（rán）燒是沒有明火的燃燒（shāo），一般低於350℃，不會有NOx生成，因此更為安全和環保。
No.4 什麽是空速？影（yǐng）響空速的因素有哪些（xiē）
在VOCs催化燃燒係統中，反應空速（sù）通常指體積空速（GHSV），體現出催化劑的處（chù）理能力:反應空速是指規定的條件下，單位時（shí）間單位體積催化（huà）劑處理的氣體量，單位為m3/(m3催化劑（jì）•h)，可（kě）簡化為h-1。例如產品標注空速30000h-1：代表每立（lì）方催（cuī）化（huà）劑每小時能處理30000m3廢氣。空速體（tǐ）現出催化（huà）劑的VOCs處理（lǐ）能力，因（yīn）此和催化劑的性能息息相關。
No.5 貴金屬負載量與空速的關係
貴金屬催化劑的性能與（yǔ）貴金（jīn）屬的含量、顆粒大小和分散度相關。理想狀態下，貴金屬高（gāo）度分散，此（cǐ）時的貴金屬以（yǐ）極小的顆粒（幾（jǐ）個納（nà）米）存在於載體上，貴金屬得到大程度的利用，此時催化劑（jì）的處理能力與貴金屬（shǔ）含量成正相關。然而當貴金屬含量高到（dào）一（yī）定程度後，金屬顆粒容易（yì）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（zài）內部，此時增加貴金屬含量反而不利於催化劑活性的提高。
No.6 氣體燃燒膨脹對空速的影響
穩（wěn）定運行狀（zhuàng）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，僅僅這部分氣體的膨脹（zhàng），體積流量的增加很少（shǎo）。
No.7 納米級催化劑（jì）的（de）優勢
納米催化劑是指催化劑的有（yǒu）效成分（比如貴金屬）以納米的尺（chǐ）度分散在載體上，催化劑的有效成分盡可能多（duō）地（dì）暴（bào）露（lù）在氣體中，使兩者的接觸機會大大增加，這樣的催化劑（jì）一般性能（néng）更為優越。
No.8 起燃（rán）溫（wēn）度和完全轉化（huà）溫度的定義以及與廢氣濃度的關係
起燃溫度：淨化率達到10%所（suǒ）需要的溫（wēn）度完全
轉換（huàn）溫度：淨化率>98%所需要的溫度
催化燃燒（shāo）一經點起燃將在很短時間內達到高（gāo）溫，而廢氣的濃度達（dá）到一定（dìng）程度後，其反（fǎn）應放熱可實現自熱催化反（fǎn）應。
No.9 催（cuī）化劑的堆碼（mǎ）方式
在壓降允許的範圍內，催化（huà）劑應按照（zhào）“高瘦型”方式堆放，高徑比應大於1.5。否則靠器壁的催化（huà）劑的利用率會較低，影（yǐng）響整體催化劑床層的催化（huà）效果。孔道與氣（qì）體流向一致，保持一定孔道長（zhǎng）度，各段（duàn）催化塊（kuài）應錯開擺放，四邊與反應器爐壁接觸部位應采用鋼骨架折（shé）邊（biān）或采用（yòng）耐高（gāo）溫材料密封防止廢（fèi）氣漏通（tōng）。
No.10 廢氣（qì）預處理可延（yán）長催化劑和催化燃燒設備的壽命原因（yīn）分析
廢氣可能含有一些對催化劑有害成分，如果已知有這（zhè）樣的化學物質存在，則要對廢氣做預處理，否則這些有害成分會對催化（huà）劑的壽命產生很大影響。
廢氣應經（jīng）過預處理（除（chú）塵除油除濕）再通入催化倉。灰（huī）塵、積（jī）碳及高（gāo）沸粘性物附著於催化劑表麵，覆蓋催化劑活性位點，會導致催化劑催化作用，因（yīn）此，應（yīng）盡量避免灰塵及高沸粘性物的引入。
較高濕度環境中，水蒸氣（qì）和油（yóu）霧漆（qī）霧在高溫下容易與催化劑發生作（zuò）用，造成催化劑（jì）燒結失（shī）活，因此應盡量減少水（shuǐ）蒸氣和油霧漆霧進入催化劑床層。
No.11 催化燃燒係統廢氣濃度控製（zhì）的重要性
合（hé）適的廢氣濃度可以保證催化燃燒係統安（ān）全高（gāo）效的（de）處理廢氣，同時有利於延長設（shè）備和催化劑的使用壽命。
濃度過低：大量的能量用於加熱空氣，能耗高，反應放熱不足以（yǐ）維持係統的（de）自熱燃燒，這種工（gōng）況建議對（duì）廢氣進行濃縮。
濃度過高：燃爆風險；溫（wēn）升過高，燃燒溫度過高（gāo）（長時間高於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（xià）。
No.12 催化燃燒設（shè）備啟動和停車注意事項
係統啟動前，新鮮空氣（qì）預熱催化劑，然後預熱廢氣至250度以上方可引入催化倉；係統停車前，先切斷廢氣，繼續加熱催化劑並通入新鮮空氣（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 催化劑積碳的（de）處理
可（kě）將催（cuī）化劑（jì）在新鮮空氣中，加熱至500℃，保持2-4小時（shí），可除去或部分除去積碳。
No.15 影響（xiǎng）催化劑壽命的（de）因素
催化劑的使用請嚴（yán）格遵照催化（huà）劑的使用工（gōng）況說明。影響催（cuī）化劑壽命的因素有：廢（fèi）氣的預處理狀況即廢氣的（de）潔淨度，催（cuī）化（huà）倉的溫度，鹵素和催化（huà）劑的毒物，以及催化燃燒設備的（de）操作規程等。
No.1 催化燃燒反應原理
催化燃燒反應原理是有機廢氣在（zài）較低溫度下在催化劑的（de）作用下被完（wán）全氧化和分解，達（dá）到淨化氣體目的。催化燃（rán）燒是典型的氣固相催化反應，其原理是活性氧參與深度氧（yǎng）化作用。在催化燃燒過程中，催化劑的作用是降低反（fǎn）應的活化能，同時使反應物分子（zǐ）富集（jí）在催化劑表麵上以提（tí）高反應速率。借（jiè）助於催化劑，有機廢氣可以在較低的起燃溫度下無焰（yàn）燃燒並且（qiě）在釋放大量熱量，同時氧（yǎng）化分解成CO2和（hé）H2O。
No.2 什（shí）麽（me）是低溫催化劑
低溫催化劑性能（néng）指標：起燃溫度≤200℃，氧化（huà）轉化效率≥95%，孔密（mì）度200-400cpsi，抗壓強度≥8MPa。
No.3 VOCs催化劑在催化燃燒係統中的作用（yòng）與影響
通常（cháng）VOCs的自燃燒溫（wēn）度較高，通過（guò）催（cuī）化劑的活化，可（kě）降低VOCs燃燒的活化能，從而降低起燃溫度，減少能（néng）耗，節約成本。
另外：一般（無催化劑（jì）存在）的燃燒溫度都會在600℃以上，這（zhè）樣的燃燒會產生氮氧化物，就是常說的NOx,這（zhè）也是要嚴格控製的汙染物。催（cuī）化燃（rán）燒是沒有明火的燃燒（shāo），一般低於350℃，不會有NOx生成，因此更為安全和環保。
No.4 什麽是空速？影（yǐng）響空速的因素有哪些（xiē）
在VOCs催化燃燒係統中，反應空速（sù）通常指體積空速（GHSV），體現出催化劑的處（chù）理能力:反應空速是指規定的條件下，單位時（shí）間單位體積催化（huà）劑處理的氣體量，單位為m3/(m3催化劑（jì）•h)，可（kě）簡化為h-1。例如產品標注空速30000h-1：代表每立（lì）方催（cuī）化（huà）劑每小時能處理30000m3廢氣。空速體（tǐ）現出催化（huà）劑的VOCs處理（lǐ）能力，因（yīn）此和催化劑的性能息息相關。
No.5 貴金屬負載量與空速的關係
貴金屬催化劑的性能與（yǔ）貴金（jīn）屬的含量、顆粒大小和分散度相關。理想狀態下，貴金屬高（gāo）度分散，此（cǐ）時的貴金屬以（yǐ）極小的顆粒（幾（jǐ）個納（nà）米）存在於載體上，貴金屬得到大程度的利用，此時催化劑（jì）的處理能力與貴金屬（shǔ）含量成正相關。然而當貴金屬含量高到（dào）一（yī）定程度後，金屬顆粒容易（yì）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（zài）內部，此時增加貴金屬含量反而不利於催化劑活性的提高。
No.6 氣體燃燒膨脹對空速的影響
穩（wěn）定運行狀（zhuàng）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，僅僅這部分氣體的膨脹（zhàng），體積流量的增加很少（shǎo）。
No.7 納米級催化劑（jì）的（de）優勢
納米催化劑是指催化劑的有（yǒu）效成分（比如貴金屬）以納米的尺（chǐ）度分散在載體上，催化劑的有效成分盡可能多（duō）地（dì）暴（bào）露（lù）在氣體中，使兩者的接觸機會大大增加，這樣的催化劑（jì）一般性能（néng）更為優越。
No.8 起燃（rán）溫（wēn）度和完全轉化（huà）溫度的定義以及與廢氣濃度的關係
起燃溫度：淨化率達到10%所（suǒ）需要的溫（wēn）度完全
轉換（huàn）溫度：淨化率>98%所需要的溫度
催化燃燒（shāo）一經點起燃將在很短時間內達到高（gāo）溫，而廢氣的濃度達（dá）到一定（dìng）程度後，其反（fǎn）應放熱可實現自熱催化反（fǎn）應。
No.9 催（cuī）化劑的堆碼（mǎ）方式
在壓降允許的範圍內，催化（huà）劑應按照（zhào）“高瘦型”方式堆放，高徑比應大於1.5。否則靠器壁的催化（huà）劑的利用率會較低，影（yǐng）響整體催化劑床層的催化（huà）效果。孔道與氣（qì）體流向一致，保持一定孔道長（zhǎng）度，各段（duàn）催化塊（kuài）應錯開擺放，四邊與反應器爐壁接觸部位應采用鋼骨架折（shé）邊（biān）或采用（yòng）耐高（gāo）溫材料密封防止廢（fèi）氣漏通（tōng）。
No.10 廢氣（qì）預處理可延（yán）長催化劑和催化燃燒設備的壽命原因（yīn）分析
廢氣可能含有一些對催化劑有害成分，如果已知有這（zhè）樣的化學物質存在，則要對廢氣做預處理，否則這些有害成分會對催化（huà）劑的壽命產生很大影響。
廢氣應經（jīng）過預處理（除（chú）塵除油除濕）再通入催化倉。灰（huī）塵、積（jī）碳及高（gāo）沸粘性物附著於催化劑表麵，覆蓋催化劑活性位點，會導致催化劑催化作用，因（yīn）此，應（yīng）盡量避免灰塵及高沸粘性物的引入。
較高濕度環境中，水蒸氣（qì）和油（yóu）霧漆（qī）霧在高溫下容易與催化劑發生作（zuò）用，造成催化劑（jì）燒結失（shī）活，因此應盡量減少水（shuǐ）蒸氣和油霧漆霧進入催化劑床層。
No.11 催化燃燒係統廢氣濃度控製（zhì）的重要性
合（hé）適的廢氣濃度可以保證催化燃燒係統安（ān）全高（gāo）效的（de）處理廢氣，同時有利於延長設（shè）備和催化劑的使用壽命。
濃度過低：大量的能量用於加熱空氣，能耗高，反應放熱不足以（yǐ）維持係統的（de）自熱燃燒，這種工（gōng）況建議對（duì）廢氣進行濃縮。
濃度過高：燃爆風險；溫（wēn）升過高，燃燒溫度過高（gāo）（長時間高於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（xià）。
No.12 催化燃燒設（shè）備啟動和停車注意事項
係統啟動前，新鮮空氣（qì）預熱催化劑，然後預熱廢氣至250度以上方可引入催化倉；係統停車前，先切斷廢氣，繼續加熱催化劑並通入新鮮空氣（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 催化劑積碳的（de）處理
可（kě）將催（cuī）化劑（jì）在新鮮空氣中，加熱至500℃，保持2-4小時（shí），可除去或部分除去積碳。
No.15 影響（xiǎng）催化劑壽命的（de）因素
催化劑的使用請嚴（yán）格遵照催化（huà）劑的使用工（gōng）況說明。影響催（cuī）化劑壽命的因素有：廢（fèi）氣的預處理狀況即廢氣的（de）潔淨度，催（cuī）化（huà）倉的溫度，鹵素和催化（huà）劑的毒物，以及催化燃燒設備的（de）操作規程等。
