VOCs催化燃烧的催化剂原理、应用及常见问题

2020-08-01 20:00:14 admin 1359
催化燃烧技术、挥发废气的处理流程,具有良好的发展前景的环保市场由于其纯化率高,燃烧温度较低(一般低于350℃),没有明火,没有二次污染物,如氮氧化物的生成,安全、节能和环保。作为催化燃烧系统的关键技术环节,催化剂的合成技术和应用规律尤为重要。
1. 催化燃烧设备反应原理
催化燃烧设备反应的原理是有机废气在催化剂的作用下,在低温下完全氧化分解,达到净化气体的目的。催化燃烧是一种典型的气固催化反应,其原理是活性氧参与深度氧化。在催化燃烧过程中,催化剂的作用是降低反应的活化能,同时丰富催化剂表面的反应物分子,提高反应速率。在催化剂的作用下,有机废气可以在较低的点火温度下无火焰燃烧,并在氧化分解为CO2和H2O的过程中释放出大量热量。

VOCS大气处理设备

催化燃烧设备的催化剂反应原理图
2. 什么是低温催化剂
低温催化剂性能指标:着火温度≤200℃,氧化转化效率≥95%,孔密度200- 400cpsi,抗压强度≥8MPa。
3.VOCs催化剂在催化燃烧系统中的作用和影响
VOCs一般自燃温度较高,通过催化剂活化可降低VOCs燃烧的活化能,从而降低着火温度,降低能耗,节约成本。催化燃烧设备催化燃烧装置
此外:一般(没有催化剂)燃烧温度会在600℃以上,这样的燃烧会产生NOx,常被称为NOx,也是一种需要严格控制的污染物。催化燃烧是不明火燃烧,一般低于350℃,不产生氮氧化物,所以更安全,更环保。
4. 空速是什么?影响空速的因素有哪些
和光催化燃烧系统,反应空速通常指体积空速(GHSV),它反映了催化剂的处理能力:反应空速指的是处理的气体量的催化剂在指定条件下单位时间内单位体积,单位是立方米/ (m3催化剂•h),可以简化为h。例如,airspeed 30000H-1表示每立方催化剂每小时可处理3000m3废气。空速反映了催化剂处理VOCs的能力,因此与催化剂的性能密切相关。
5. 贵金属负荷与空速的关系,是否贵金属含量越高越好?
贵金属催化剂的性能与贵金属的含量、粒径和分散度有关。在理想状态下,贵金属高度分散。在这种情况下,贵金属以非常小的颗粒(几纳米)的载体存在,贵金属被最大限度的利用。此时,催化剂的处理能力与贵金属的含量呈正相关。然而,当贵金属含量高到一定程度时,金属颗粒往往会积累并成长为较大的颗粒,贵金属与VOCs的接触面反而减小,大部分贵金属被包裹在内部。此时,增加贵金属含量不利于催化剂活性的提高。
6. 气体燃烧后气体体积膨胀对空气流速的影响
在稳定运行状态下,气体体积膨胀对空速的影响不大,因为VOCs含量一般不高,只有这部分气体的膨胀对体积流量的增加不大。
7. 纳米催化剂的优点
纳米催化剂是指催化剂的活性组分(如贵金属)分散在纳米尺度的载体上,使催化剂的活性组分尽可能多地暴露在气体中,大大增加了两者之间的接触机会。这类催化剂通常具有较好的性能。


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