催化剂是催化燃烧法的,一种好的催化剂必须具备催化活性高、热稳定性好、强度高、寿命长等特性。
催化燃烧是有机物在气流中被加热,在催化床层作用下,加快有机物化学反应(或破坏效率的方法 ) ,催化剂的存在使有机物在热破坏时比直接燃烧法需要更少的保留时间和更低的温度。催化剂在催化燃烧系统中起着重要作用。用于有机废气净化的催化剂主要是金 属和金属盐 ,金属包括和非。目前使用的金属催化剂主要是 Pt、 Pd,技术成熟 ,而且催化活性高 ,但价格比较昂贵而且在处理卤素有机物 ,含N、 S、 P等元素时 ,有机物易发生氧化等作用使催化剂失活。非金属催化剂有过渡族元素钴、 稀土等。近年来催化剂的研制无论是国内还是国外进行得较多 ,而且多集中于非催化剂并取能得了很多成果。例如V2O5 +MOX (M:过渡族金属 ) +制成的催化剂用于治理甲硫醇废气 ,
分析催化燃烧装置的构成
催化燃烧装置主要由热交换器、燃烧室、催化反应器、热回收系统和净化烟气的排放烟囱等部分组成,如图1所示。其净化原理是:未净化气体在进入燃烧室以前,先经过热交换器被预热后送至燃烧室,在燃烧室内达到所要求的反应温度,氧化反应在催化反应器中进行,净化后烟气经热交换器释放出部分热量,再由烟囱排入大气。
在化学反应过程中,利用催化剂降低燃烧温度,加速有毒有害气体完全氧化的方法,叫做催化燃烧法。由于催化剂的载体是由多孔材料制作的,具有较大的比表面积和合适的孔径,当加热到300~450℃的有机气体通过催化层时,氧和有机气体被吸附在多孔材料表层的催化剂上,增加了氧和有机气体接触碰撞的机会,提高了活性,使有机气体与氧产生剧烈的化学反应而生成CO2和H2O,同时产生热量,从而使得有机气体变成无毒无害气体。
催化燃烧的解吸时间随着废气浓度的变化而变化。催化燃烧装置中的活性炭的解吸过程为在线解吸。当活性炭被吸附和饱和时,装置将自动解吸。活性炭的解吸是将按三四个吸附箱的数量进行,即解吸不时,只有一个解吸箱仍在工作,不会影响装置的使用。
催化燃烧装置的解吸时间根据废气含量和日工作时间的不同而设定,一般解吸周期为15天,解吸时间为3~5小时,催化燃烧装置的脱附时间主要取决于活性炭的填充量和活性炭的碘值。由于活性炭的填充量和碘值较高,催化燃烧装置的脱附时间间隔较长。如果催化燃烧设备选用的活性炭碘值低,且设备中活性炭填充量小,则催化燃烧设备容易达到饱和。
这种催化燃烧装置的解吸时间为3~5天,是一种很大的电力浪费。使用成本增加,活性炭使用寿命很短。一般来说,好的活性炭每2-3年更换一次。例如,经常需要解吸的活性炭几乎每年需要更换一次。
废气脱离附后进入到催化焚烧层的换热器,然后进入催化焚烧室中的预热器,在催化剂的作用下是废气温度提高到250-300℃左右,在进入催化焚烧床,废气在催化剂的作用下无焰燃烧,被分解为二氧化碳和水,进行排放。
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