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催化燃烧的气固催化反应
2020-07-02

催化燃烧是典型的气—固相催化反应,它借助催化剂降低了反应的活化能,使其在较低的起燃温度200~300℃下进行无焰燃烧,有机物质氧化发生在固体催化剂表面,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(RNH)的氧化过程,使其多数形成分子氮(N2)。

经济、社会的发展以及工业化的需求使得环保工作被重视起来。随着社会的发展催化技术特别是催化燃烧技术日益成为一种不可或缺的工业技术手段,并随着人们生活水平的提高与需求的增长,催化产业也将不断地走进人们的生活。对催化燃烧的研究,最初是从发现铂对甲烷燃烧的催化作用而开始的。

有机废气催化燃烧技术是指在催化剂的作用下,使有机废气中的碳氢化合物在温度较低的条件下被迅速氧化生成水和二氧化碳,达到废气治理的目的。

催化燃烧设备工作原理:催化燃烧设备是根据吸附(效率高)和催化燃烧(节能)两个基本原理设计,采用双气路连续工作,一个催化燃烧室,几个活性炭吸附床交替使用。先将有机废气用活性炭吸附浓缩,当快达到饱和时活性炭停止吸附,然后用热气流将有机废气从活性炭上脱附下来使活性炭可以再利用;脱附下来的有机物已被浓缩(浓度较原来提高几十倍)并送往催化燃烧室进行催化氧化反应,使废气生成二氧化碳及水蒸气排出。

催化燃烧反应是放热反应,放出的热量被回收利用,催化燃烧室可维持自燃,不用外加热,整个废气处理过程几乎只消耗风机的功率,所以比较节能。催化燃烧产生的热尾气一部分排入大气,大部分被回收利用送往活性炭吸附床,用于活性炭脱附再生的热量供给。这样可满足燃烧和吸附所需的热能,达到节能的目的。再生后的活性炭可进行下次吸附,可以达到重复利用的目的。

催化燃烧设备主要用于涂装、印刷、机电、家电、制鞋、塑料及各种化工车间里挥发或泄漏出的有害有机废气的净化及处理,尤其对高浓度、大风量的废气有较好的处理效果,均可获得满意的经济效益和社会效益。

由于催化燃烧设备的贵金属催化剂价格昂贵,而且易失活,从而影响催化燃烧的废气处理效果。所以催化燃烧设备处理的废气需要先通过预处理,去除绝大部分的粉尘、颗粒状物质和油脂等,然后才能进入催化燃烧设备内部进行催化燃烧反应。


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