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15個(gè)問題解答VOCs催化焚燒的催化劑原理、運(yùn)用及

瀏覽： | 2020-08-22 15:56
15個(gè)問題解答VOCs催化焚燒的催化劑原理、運(yùn)用及常見問題
 催化焚燒技能作為VOCs廢氣處理工藝之一，由于其凈化率高，焚燒溫度低（一般低于350℃），焚燒沒有明火，不會(huì)有NOx等二次污染物的生成，安全節(jié)能環(huán)保等***色，在環(huán)保商場(chǎng)運(yùn)用有了很***的發(fā)展前景。催化劑作為催化焚燒體系的關(guān)鍵技能環(huán)節(jié)，催化劑的組成技能及運(yùn)用規(guī)矩就顯得尤為重要。
 
1.催化焚燒反響原理
 
催化焚燒反響原理是有機(jī)廢氣在較低溫度下在催化劑的效果下被徹底氧化和分化，到達(dá)凈化氣體意圖。催化焚燒是典型的氣固相催化反響，其原理是活性氧參加深度氧化效果。在催化焚燒過(guò)程中，催化劑的效果是下降反響的活化能，一起使反響物分子富集在催化劑外表上以進(jìn)步反響速率。借助于催化劑，有機(jī)廢氣能夠在較低的起燃溫度下無(wú)焰焚燒并且在開釋很多熱量，一起氧化分化成CO2和H2O。
 
 
催化焚燒的催化劑反響原理圖
 
2.什么是低溫催化劑
 
低溫催化劑功能指標(biāo)：起燃溫度≤200℃，氧化轉(zhuǎn)化功率≥95%，孔密度200-400cpsi，抗壓強(qiáng)度≥8MPa。
 
3.VOCs催化劑在催化焚燒體系中的效果與影響
 
一般VOCs的自焚燒溫度較高，通過(guò)催化劑的活化，可下降VOCs焚燒的活化能，然后下降起燃溫度，削減能耗，節(jié)省本錢。
 
別的：一般（無(wú)催化劑存在）的焚燒溫度都會(huì)在600℃以上，這樣的焚燒會(huì)產(chǎn)生氮氧化物，便是常說(shuō)的NOx,這也是要嚴(yán)厲操控的污染物。催化焚燒是沒有明火的焚燒，一般低于350℃，不會(huì)有NOx生成，因而更為安全和環(huán)保。
 
4.什么是空速？影響空速的要素有哪些
 
在VOCs催化焚燒體系中，反響空速一般指體積空速（GHSV），體現(xiàn)出催化劑的處理才能:反響空速是指規(guī)則的條件下，單位時(shí)刻單位體積催化劑處理的氣體量，單位為m3/(m3催化劑•h)，可簡(jiǎn)化為h-1。例如產(chǎn)品標(biāo)示空速30000h-1：代表每立方催化劑每小時(shí)能處理30000m3廢氣?？账袤w現(xiàn)出催化劑的VOCs處理才能，因而和催化劑的功能休戚相關(guān)。
 
5.貴金屬負(fù)載量與空速的聯(lián)系，貴金屬含量是越高越***嗎？
 
貴金屬催化劑的功能與貴金屬的含量、顆粒巨細(xì)和渙散度相關(guān)。抱負(fù)狀態(tài)下，貴金屬高度渙散，此刻的貴金屬以極小的顆粒（幾個(gè)納米）存在于載體上，貴金屬得到***程度的運(yùn)用，此刻催化劑的處理才能與貴金屬含量成正相關(guān)。但是當(dāng)貴金屬含量高到必定程度后，金屬顆粒簡(jiǎn)單集合長(zhǎng)***成為較***的顆粒，貴金屬與VOCs的觸摸面反倒下降，***部分貴金屬被包在內(nèi)部，此刻添加貴金屬含量反而不利于催化劑活性的進(jìn)步。
 
6.氣體焚燒后，氣體體積脹***對(duì)空速的影響
 
安穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，氣體體積脹***對(duì)空速影響不***，由于一般來(lái)說(shuō)VOCs含量不高，只是這部分氣體的脹***，體積流量的添加很少。
 
7.納米級(jí)催化劑的***勢(shì)
 
納米催化劑是指催化劑的有效成分（比方貴金屬）以納米的標(biāo)準(zhǔn)渙散在載體上，催化劑的有效成分盡或許多地暴露在氣體中，使兩者的觸摸時(shí)機(jī)******添加，這樣的催化劑一般功能更為***勝。
 
8.起燃溫度和徹底轉(zhuǎn)化溫度的界說(shuō)，以及與廢氣濃度的聯(lián)系
 
起燃溫度：凈化率到達(dá)10%所需求的溫度
 
徹底轉(zhuǎn)化溫度：凈化率>98%所需求的溫度
 
催化焚燒一經(jīng)點(diǎn)起燃將在很短時(shí)刻內(nèi)到達(dá)高溫，而廢氣的濃度到達(dá)必定程度后，其反響放熱可完成自熱催化反響。
 
9.催化劑的堆碼方法
 
在壓降答應(yīng)的范圍內(nèi)，催化劑應(yīng)按照“高瘦型”方法堆積，高徑比應(yīng)***于1.5。不然靠器壁的催化劑的運(yùn)用率會(huì)較低，影響全體催化劑床層的催化效果?？椎琅c氣體流向共同，堅(jiān)持必定孔道長(zhǎng)度，各段催化塊應(yīng)錯(cuò)開擺放，四邊與反響器爐壁觸摸部位應(yīng)選用鋼骨架折邊或選用耐高溫資料密封防止廢氣漏通。
 
10.廢氣預(yù)處理可延伸催化劑和催化焚燒設(shè)備的壽數(shù)原因剖析
 
廢氣或許含有一些對(duì)催化劑有害成分，假如已知有這樣的化學(xué)物質(zhì)存在，則要對(duì)廢氣做預(yù)處理，不然這些有害成分會(huì)對(duì)催化劑的壽數(shù)產(chǎn)生很***影響。
 
廢氣應(yīng)通過(guò)預(yù)處理（除塵除油除濕）再通入催化倉(cāng)。塵埃、積碳及高沸粘性物附著于催化劑外表，掩蓋催化劑活性位點(diǎn)，會(huì)導(dǎo)致催化劑催化效果，因而，應(yīng)盡量防止塵埃及高沸粘性物的引進(jìn)。
 
較高濕度環(huán)境中，水蒸氣和油霧漆霧在高溫下簡(jiǎn)單與催化劑產(chǎn)生效果，形成催化劑燒結(jié)失活，因而應(yīng)盡量削減水蒸氣和油霧漆霧進(jìn)入催化劑床層。
 
11.催化焚燒體系廢氣濃度操控的重要性
 
適宜的廢氣濃度能夠確保催化焚燒體系安全高效的處理廢氣，一起有利于延伸設(shè)備和催化劑的運(yùn)用壽數(shù)。
 
濃度過(guò)低：很多的能量用于加熱空氣，能耗高，反響放熱不足以堅(jiān)持體系的自熱焚燒，這種工況主張對(duì)廢氣進(jìn)行濃縮。
 
濃度過(guò)高：燃爆危險(xiǎn)；溫升過(guò)高，焚燒溫度過(guò)高（長(zhǎng)時(shí)刻高于600度），對(duì)設(shè)備和催化劑都有損傷，這種工況主張加新風(fēng)稀釋廢氣至爆破下限以下。
 
12.催化焚燒設(shè)備發(fā)動(dòng)和泊車注意事項(xiàng)
 
體系發(fā)動(dòng)前，新鮮空氣預(yù)熱催化劑，然后預(yù)熱廢氣至250度以上方可引進(jìn)催化倉(cāng)；體系泊車前，先堵截廢氣，持續(xù)加熱催化劑并通入新鮮空氣，保溫0.5小時(shí)，再堵截電源。
 
13.催化劑中毒闡明
 
某些化學(xué)物質(zhì)會(huì)使催化劑中毒，例如含磷，硫，鉛，汞，砷及鹵素等的有機(jī)或無(wú)機(jī)物對(duì)催化劑的損壞效果很強(qiáng)，將導(dǎo)致催化劑的***性失活，無(wú)法康復(fù)活性。
 
14.催化劑積碳的處理
 
可將催化劑在新鮮空氣中，加熱至500℃，堅(jiān)持2-4小時(shí)，可除掉或部分除掉積碳。
 
15.影響催化劑壽數(shù)的要素
 
催化劑的運(yùn)用請(qǐng)嚴(yán)厲遵循催化劑的運(yùn)用工況闡明。影響催化劑壽數(shù)的要素有：廢氣的預(yù)處理情況即廢氣的潔凈度，催化倉(cāng)的溫度，鹵素和催化劑的毒物，以及催化焚燒設(shè)備的操作規(guī)程等。