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廢氣凈化催化燃燒處理催化燃燒的實質(zhì)及其優(yōu)勢

催化燃燒是典型的氣—固相催化反應(yīng)，它借助催化劑降低了反應(yīng)的活化能，使其在較低的起燃溫度200～ 300℃下進(jìn)行無焰燃燒，有機物質(zhì)氧化發(fā)生在固體催化劑表面，同時產(chǎn)生CO2和H2O，并放出大量的熱量，因其氧化反應(yīng)溫度低，所以大大地抑制了空氣中的N2形成高溫NOx。而且由于催化劑有選擇性催化作用，有可能限制燃料中含氮化合物(RNH)的氧化過程，使其多數(shù)形成分子氮(N2)。

與傳統(tǒng)的火焰燃燒相比,催化燃燒有著很大的優(yōu)勢:

(1)起燃溫度低，能耗少，燃燒易達(dá)穩(wěn)定，甚至到起燃溫度后無需外界傳熱就能完成氧化反應(yīng)。

(2)凈化效率高，污染物(如NOx及不*燃燒產(chǎn)物等)的排放水平較低。

(3)適應(yīng)氧濃度范圍大，噪音小，無二次污染，且燃燒緩和，運轉(zhuǎn)費用低，操作管理也很方便。

廢氣凈化催化燃燒處理不安全因素

在工業(yè)生產(chǎn)中，有大量的含苯類、醇類、酮類等有機廢氣散發(fā)。危害工人的健康并污染環(huán)境。80年代以來,催化燃燒裝置作為一種治理有機廢氣污染的手段,在我國取得了相當(dāng)大的成效。但是,在催化燃燒裝置的設(shè)計、加工、應(yīng)用過程中,還存在一些潛在的不安全因素。在北京、上海、沈陽等地就曾出現(xiàn)過因安全措施不得力而發(fā)生起火、爆炸的事故。因此,應(yīng)用催化燃燒裝置的安全問題應(yīng)引起足夠的重視。

事故隱患,重時裝置將發(fā)生火災(zāi)和爆炸。為此,國家應(yīng)統(tǒng)一制定關(guān)于催化燃燒治理有機廢氣的濃度控制標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計規(guī)范。除上述因素外,從技術(shù)角度考慮,以下幾點不安全因素也值得注意:

一、有機氣體的爆炸下限與溫度有關(guān)。

通常,溫度愈高,反應(yīng)速度愈快,爆炸極限范圍愈大。當(dāng)進(jìn)入催化燃燒裝置的有機廢氣濃度過大時,催化燃燒裝置的溫度將會升高,加之自前國產(chǎn)催化燃燒裝置均未設(shè)置廢氣濃度檢測和控制設(shè)備,而溫度升高后的有機廢氣的爆炸下限值將比手冊給出的值要小,再加上裝置中有機廢氣成分混合的不均勻性,在局部區(qū)域可能超過高溫條件下廢氣的真實爆炸下限,則有爆炸的危險。

二、一般來講，大多數(shù)有機廢氣中的有機成份在同樣爆炸下限濃度下,所含的燃燒熱值可視為相同值,每1%的爆炸下限值約含熱值18.68千焦/牛·米勺如果*燃燒,即熱值全部用于使廢氣本身升溫，則1%的爆炸下限值的廢氣燃燒可使廢氣升溫15.3℃；當(dāng)廢氣濃度達(dá)到25%的爆炸下限值時,可使廢氣本身溫度升高

性能要求

催化劑是催化燃燒法的核心，一種好的催化劑必須具備催化活性高、熱穩(wěn)定性好、強度高、壽命長等特性。

1、活性高。催化劑的活性好壞直接影響催化燃燒的化學(xué)轉(zhuǎn)化率。而轉(zhuǎn)化率不僅與催化活性材料自身的活性有關(guān)，而且與催化載體的物理形狀有著直接關(guān)系。所以，在選擇適應(yīng)的催化活性材料的同時，還必須考慮催化載體的物理形狀，保證催化劑有較高的活性，達(dá)到催化燃燒凈化的目的。

2、熱穩(wěn)定性好。由于廢氣的溫度隨時變化，如果催化劑不能適應(yīng)一定范圍內(nèi)的溫度變化，催化劑的性能就會下降，凈化效率就會降低。因此，催化劑必須具備適應(yīng)一定范圍內(nèi)的溫度變化。

3、強度高。在催化燃燒過程中，催化劑往往會因高溫、振動和氣流等因素的作用，使催化劑產(chǎn)生破裂和磨損，破裂和磨損會造成催化劑的活性降低，增加催化劑床層的壓降，影響凈化效果。

4、壽命長。催化活性材料大都比較昂貴，所以，設(shè)計時選用催化劑時應(yīng)盡量使用壽命較長的催化劑。