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催化燃燒設備的發展和特點

時間:2021-11-22 作者:富宏元環保 文章來源:本站 點擊:163次

催化燃燒設備針對揮發性廢氣治理技術的發展問題,先介紹了揮發性廢氣治理技術,主要包括利用燃燒法處理揮發性廢氣,如利用直接燃燒法、催化燃燒法處理揮發性廢氣、生物法處理揮發性廢氣和吸附法處理揮發性廢氣,探討了揮發性廢氣治理技術進展以及應用。

主要探討了微波催化氧化技術、活性炭纖維治理技術和生物治理技術,并介紹了在揮發性廢氣治理中的應用、納米材料凈化技術的應用和膜基吸收凈化技術在揮發性廢氣治理的應用。

揮發性廢氣(以下簡稱VOCs)是一種氣體,它的沸點接近水的沸點,有的VOCs沸點是在較不錯的溫度下,此時這些廢氣的飽和蒸汽壓都會高于133.3Pa,在這樣的條件下,它們就可能成為揮發化合物,這種揮發化合物會污染空氣,影響人類的健康。

這些催化燃燒設備揮發性的化合物主要成分包括:硫烴、含氧烴、氮烴、鹵代烴、烴類等多環芳香烴,由于它們的性質相似,它們很容易混合在一起,就會污染環境,這些VOCs同時能夠威脅人類的身體健康,在人們的呼吸中,進入人體,對人的器官造成傷害。因此,在科技時代,對揮發性廢氣進行治理,使廢氣控制在濃度。

催化燃燒處理注意事項:

一、廢氣成分中,不能含有下列物質;有高粘性的油脂類。如磷、鉍、砷、銻、汞、鉛、錫;濃度好的粉塵;

二、設備選型時,注明廢氣的成分、濃度及出入口溫度;

三、設備安裝場所無腐蝕性氣體,并有良好的防雨措施;

四、設備所需電源為:三相交流380V頻率50Hz。

催化燃燒設備是典型的氣-固相催化反應,其實質是活性氧參與的氧化作用。在催化燃燒過程中,催化劑的作用是降低活化能,同時催化劑表面具有吸附作用,使反應物分子富集于表面提升了反應速率,加快了反應的進行。借助催化劑可使廢氣在較低的起燃溫度條件下,發生無焰燃燒,并氧化分解為CO2和H2O,同時放出大量熱能。

催化燃燒設備的特點:

起燃溫度低,節省能源廢氣催化燃燒與直接燃燒相比,具有起燃溫度低,能耗也小的明顯特點。在某些情況下,達到起燃溫度后便無需外界供熱。

催化燃燒設備催化劑的主要性能指標:在空速較不錯,溫度較低的條件下,廢氣的燃燒反應轉化率接近1,表明該催化劑的活性較不錯。催化劑的活性分誘導活化、穩定、衰老失活3個階段,有的使用限期,工業上實用催化劑的壽命一般在2年以上。使用期的長短與好活性結構的穩定性有關,而穩定性取決于不怕熱、抗毒的能力。催化燃燒設備對催化燃燒所用催化劑則要求具有較不錯的不怕熱和抗毒的性能。

廢氣的催化燃燒一般不會在很嚴格的操作條件下進行,這是由于廢氣的濃度、流量、成分等往往不穩定,因此要求催化劑具有較寬的操作條件適應性。催化燃燒工藝的操作空速大,氣流對催化劑的沖擊力較不錯,同時由于床層溫度會升降,造成熱脹冷縮,易使催化劑載體破裂,因而催化劑要具有大的機械強度和良好的抗熱脹冷縮性能。

直接燃燒法是投加輔助燃料與廢氣一起送入焚燒爐燃燒,直接焚燒工藝成熟,控制的溫度條件下污染物去掉速率好,焚燒,但在使用過程中一般會有一下問題:

一、若焚燒含氯、溴代物和芳烴類物質時易產生二惡英類強致癌物質,在焚燒爐啟動和關閉過程中易產生,為避免二惡英類物質產生,須提升燃燒溫度在1200℃以上,若保持如此高的燃燒溫度不僅運轉費用高,而且對焚燒爐的要求也提升。

二、焚燒含氯代物時會產生氯化氫腐蝕問題,是在高溫狀態下,氯化氫的腐蝕性能增強,不僅對管道存在腐蝕,嚴重的是會引起焚燒爐的腐蝕。

三、焚燒時存在爆炸的潛在危險,是易揮發性可燃氣體,若達到其爆炸遇明火則有可能引起爆炸。

另外,若廢氣中含有鹵素、氮元素和硫元素的情況下,采用燃燒法易產生二次污染物質二惡英、氮氧化合物和硫氧化合物。

隨著環境工程的發展,催化燃燒設備越來越受到人們的青睞。催化燃燒設備的優良環境性能是人們經常談論的話題。接下來,簡單介紹催化燃燒設備的工作原理。

一、催化燃燒設備是一個典型的氣-固相催化反應的本質是活性氧參與的氧化。

二、在催化劑的幫助下,廢氣可以在較低的點火溫度下無焰燃燒,并被氧化成CO2和H2O,同時釋放大量的熱能。

三、催化燃燒設備的工作方法與直接燃燒凈化相同,屬于熱損傷法。

四、催化劑表面的吸附提升了反應速率,加快了反應速度。

五、其機理是廢氣中組分的氧化、熱解和熱分解。

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