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通常VOCs的自燃烧温度较高,通过催化剂的活化,可降低VOCs燃烧的活化能,从而降低起燃温度,减少能耗,节约成本。
另外:一般(无催化剂存在)的燃烧温度都会在600℃以上,这样的燃烧会产生氮氧化物,就是常说的NOx,这也是要严格控制的污染物。催化燃烧是没有明火的燃烧,一般低于350℃,不会有NOx生成,因此更为安全和环保。
燃温度和完全转化温度的定义,以及与废气浓度的关系
起燃温度:净化率达到10%所需要的温度
完全转换温度:净化率>98%所需要的温度
催化燃烧一经点起燃将在很短时间内达到高温,而废气的浓度达到一定程度后,其反应放热可实现自热催化反应。
什么是催化燃烧技术?
催化燃烧技术用于有机废气(VOCs)治理;该法已应用于净化金属印刷、绝缘材料、漆包线、炼焦、化工等多行业有机废气。对于低浓度、大流量、对组分而无回收价值的VOCs废气,采用浓缩-催化燃烧法处理是非常有效的。
催化燃烧技术原理:
催化燃烧是借助催化剂在低温(200~400℃)下,实现对可燃物的完全氧化,其实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化燃烧过程中,催化剂的作用是降低活化能,同时催化剂表面具有吸附作用,使反应物分子富集于表面提高了反应速率,加快了反应的进行。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下,发生无焰燃烧,并氧化分解为CO2和H2O,同时放出大量热能,从而达到净化废气的目的。
随着国家工业化的快速发展,近年来人们对大气环境质量越来越关注,以挥发性有机污染物为代表的大气环境污染日趋严重,喷漆企业因使用溶剂型涂料和溶剂型稀释剂而成为挥发性有机废气的主要排放源。
由于有机废气存在易挥发、成分复杂、挥发性不同等特点,难以去除。催化燃烧法是热破坏法处理VOCs的其中一种方法,其在远低于直接燃烧温度条件下处理低浓度的VOCs气体,具有净化、无二次污染、能耗低的特点,是商业上处理VOCs应用的处理方法之一。
1、催化燃烧工艺原理
催化燃烧是典型的气—固相催化反应,它在催化剂的作用下降低反应的活化能,使其在较低的起燃温度250~350℃下进行无焰燃烧,在固体催化剂表面有机物质发生氧化,同时产生CO2和H2O,并放出大量的热量,因其氧化反应温度低,所以大大地抑制了空气中的N2形成高温NOx。而且由于催化剂有选择性催化作用,有可能限制燃料中含氮化合物的氧化过程,使其多数形成分子氮。
2、催化燃烧工艺设计
本研究选取钯为催化剂、陶瓷填料为载体,配置催化燃烧装置一套。主要研究在设计处理风量为2500m3/h、催化燃烧设计燃烧温度为250℃、不同催化剂用量对VOCs去除效率的影响。
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