催化燃烧设备-有机废气催化燃烧

2021-01-08 23:00:35 admin

在催化剂的作用下,有机废气中的碳氢化合物可以在低温条件下迅速氧化成水和二氧化碳,从而达到处理的目的。催化燃烧法处理工业有机废气是20世纪40年代末出现的一项技术。

1949年,美国研制出世界上第一套催化燃烧装置,这项技术已广泛应用于油漆、橡胶加工、塑料加工、树脂加工、皮革加工、食品工业和铸造工业等部门,还应用于汽车尾气净化等方面。1973年,我国开始采用催化燃烧法处理漆包线烘干炉产生的有机废气。后来催化燃烧法被广泛应用于绝缘材料、印刷等行业。

催化燃烧过程在催化燃烧装置中进行。有机废气经热交换器预热至200 ~ 400℃,然后进入燃烧室。当它通过催化剂床层时,混合气体中的碳氢分子和氧分子分别吸附在催化剂表面并被激活。由于表面吸附降低了反应的活化能,碳氢化合物和氧分子在较低的温度下迅速氧化生成二氧化碳和水。

催化燃烧反应的关键是选择合适的催化剂。催化剂的要求是:高活性,特别是低温活性,以便在可能的最低温度启动反应。燃烧反应是一个放热反应,释放出大量的热量可以使催化剂的表面达到500 ~ 1000℃的高温和催化剂很容易减少活动由于融化,所以催化剂需要能够承受高温。

用于催化燃烧的催化剂可分为:①贵金属:铂、钯、钌等。贵金属催化剂具有氧化活性高、易回收等优点。虽然它们具有资源稀缺、价格高、耐毒性差等缺点,但它们仍然是目前世界上使用的主要催化剂。②非贵金属:主要为过渡族元素的氧化物和稀土元素的氧化物。单组份氧化物,如氧化铜(CuO)、氧化镍(NiO)等。单组分氧化物的耐热性差、活性低,限制了其应用。后来,使用两种以上金属氧化物的混合物,如二氧化锰-氧化铜(3:2)配合物、氧化铁-三氧化铬配合物、氧化铜-三氧化铬配合物、钴、锰尖晶石型配合物、铜、锰、镍、铬酸锌等。复合氧化物虽然可以提高一定的催化性能,但其氧化活性不如贵金属。此外,还有金属硫化物,如钍、镍、钼、钴硫化物。这种催化剂一般只适用于含硫烃类的催化燃烧,使用温度限制在300 ~ 400℃,高温下容易分解。

催化剂的活性物质

它通常是画在载体上的,所以它的形状根据载体的不同而不同。载体由γ-Al2O3球、圆柱体等多种异型材料制成,有用的表面覆盖有活性氧化铝膜的多孔陶瓷蜂窝体,也有用的耐热合金丝由膨体球和金属波纹板制成。载体可以减少催化剂用量,起到辅助作用。应具有比表面积大、耐高温、机械强度高、流体阻力小的特点。

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