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催化燃烧催化剂常识
2019-11-21

催化燃烧技术作为*新的VOCs处理工艺之一,因为其净化率高,燃烧温度低(一般低于350℃),燃烧没有明火,不会有NOx等二次污染物的生成,安全节能环保等特点,近些年市场应用有了长足的发展。作为催化燃烧系统的关键技术环节,催化剂的合成技术及应用规则就显得尤为重要,醇醚酯化工清洁生产国家工程实验室自2008年经国家发改委批准设立以来,围绕醇醚酯化工清洁生产技术,以绿色催化剂和清洁制备工艺为研发重点,开展相关工作,为持续优化催化剂及催化燃烧系统提供技术支持。

1、催化燃烧的反应原理

2、什么是低温催化剂

低温催化剂性能指标:起燃温度≤200℃,氧化转化效率≥95%,孔密度200-400cpsi,抗压强度≥8MPa 。

3、催化剂在催化燃烧系统中的作用与影响

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。

4、什么是空速?影响空速的因素有哪些

在VOCs催化燃烧系统中,反应空速通常指体积空速(GHSV),体现出催化剂的处理能力:

5、贵金属负载量与空速的关系。贵金属含量是越高越好吗?

贵金属催化剂的性能与贵金属的含量、颗粒大小和分散度相关。理想状态下,贵金属高度分散,此时的贵金属以极小的颗粒(几个纳米)存在于载体上,贵金属得到*大程度的利用,此时催化剂的处理能力与贵金属含量成正相关。

6、气体燃烧后,气体体积膨胀对空速的影响

稳定运行状态下,气体体积膨胀对空速影响不大,因为一般而言VOCs含量不高,仅仅这部分气体的膨胀,体积流量的增加很少。

7、纳米级催化剂的优势是什么

纳米催化剂是指催化剂的有效成分(比如贵金属)以纳米的尺度分散在载体上,催化剂的有效成分尽可能多地暴露在气体中,使两者的接触机会大大增加,这样的催化剂一般性能更为优越。

8、起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。

9、催化剂的堆码方式

在压降允许的范围内,催化剂应按照“高瘦型”方式堆放,高径比应大于1.5。

10、废气预处理可延长催化剂和催化燃烧设备的寿命,原因分析

废气可能含有一些对催化剂有害成分,如果已知有这样的化学物质存在,则要对废气做预处理,否则这些有害成分会对催化剂的寿命产生很大影响。

废气应经过预处理(除尘除油除湿)再通入催化仓。

11、催化燃烧系统废气浓度控制的重要性

合适的废气浓度可以保证催化燃烧系统安全**的处理废气,同时有利于延长设备和催化剂的使用寿命。

浓度过低:大量的能量用于加热空气,能耗高,反应放热不足以维持系统的自热燃烧,这种工况建议对废气进行浓缩。

浓度过高:燃爆风险;温升过高,燃烧温度过高(长时间高于600度),对设备和催化剂都有伤害,这种工况建议加新风稀释废气至爆炸下限以下

12、催化燃烧设备启动和停车注意事项

系统启动前,新鲜空气预热催化剂,然后预热废气至250度以上方可引入催化仓;系统停车前,先切断废气,继续加热催化剂并通入新鲜空气,保温0.5小时,再切断电源。

13、催化剂中毒说明

某些化学物质会使催化剂中毒,例如含磷,硫,铅,汞,砷及卤素等的有机或无机物对催化剂的破坏作用很强,将导致催化剂的永久性失活,无法恢复活性。

14、催化剂积碳的处理

可将催化剂在新鲜空气中,加热至500℃,保持2-4小时,可除去或部分除去积碳。

15、影响催化剂寿命的因素?

催化剂的使用请严格遵照催化剂的使用工况说明。

影响催化剂寿命的因素有:废气的预处理状况即废气的洁净度,催化仓的温度,卤素和催化剂的毒物,以及催化燃烧设备的操作规程等。

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