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催化燃燒設(shè)備

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廢氣處理系統(tǒng)集成專家經(jīng)營(yíng)范圍:催化燃燒,活性炭催化設(shè)備,專注廢氣燃燒技術(shù)。

催化燃燒設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是什么

來(lái)源:未知 發(fā)布日期:2021-04-12 15:21關(guān)注次數(shù):
催化燃燒設(shè)備的***點(diǎn)是什么
 
催化燃燒設(shè)備是典型的氣固催化反應(yīng),其本質(zhì)是活性氧氧化。在催化燃燒過(guò)程中,催化劑的作用是降低活化能,同時(shí)催化劑表面具有吸附作用,使反應(yīng)物分子在表面富集,提高反應(yīng)速率,加快反應(yīng)速度。在催化劑的幫助下,廢氣可以在低起燃溫度下進(jìn)行無(wú)焰燃燒,并被氧化分解為CO2和H2O,同時(shí)可以釋放出***量的熱能。
 
催化燃燒設(shè)備***點(diǎn):起燃溫度低,節(jié)能。與直接燃燒相比,廢氣催化燃燒具有起燃溫度低、能耗低的明顯***點(diǎn)。在某些情況下,在達(dá)到起燃溫度后,不需要外部加熱。
 
催化燃燒設(shè)備催化劑的主要性能指標(biāo):在空速高、溫度低的條件下,廢氣燃燒反應(yīng)轉(zhuǎn)化率接近100%,表明該催化劑具有較高的活性。催化劑的活性可分為三個(gè)階段:誘導(dǎo)活化、穩(wěn)定化、老化和失活,使用壽命有限。工業(yè)實(shí)用催化劑的使用壽命一般在2年以上。使用壽命的長(zhǎng)短與較***的活性結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有關(guān),穩(wěn)定性取決于耐熱和抗毒的能力。廢氣催化燃燒設(shè)備要求催化燃燒中使用的催化劑具有高耐熱性和耐毒性。廢氣的催化燃燒一般不在嚴(yán)格的操作條件下進(jìn)行,因?yàn)閺U氣的濃度、流量和成分往往不穩(wěn)定,所以要求催化劑對(duì)操作條件有廣泛的適應(yīng)性。催化燃燒過(guò)程操作空速高,氣流對(duì)催化劑的沖擊***。同時(shí),由于床溫會(huì)有升有降,會(huì)造成熱脹冷縮,容易使催化劑載體破裂。因此,催化劑應(yīng)具有較***的機(jī)械強(qiáng)度和******的耐熱膨脹性和耐寒收縮性。
 
目前,催化劑的種類相當(dāng)多,根據(jù)活性成分***致可以分為三類:
 
1.過(guò)渡金屬氫化物催化劑
 
作為一種替代貴金屬的催化劑,采用了強(qiáng)氧化性的過(guò)渡金屬氧化物,對(duì)甲烷、一氧化碳等烴類具有較高的活性,同時(shí)降低了催化劑如MnOx、CoOx、CuOx的成本。***連理工***學(xué)研制的含二氧化錳催化劑,在130℃和13000h-1的空速下,可以脫除乙醛、丙酮和苯蒸氣。
 
2.雙氧化物催化劑
 
一般認(rèn)為,由于結(jié)構(gòu)或電子調(diào)制的相互作用,廢氣催化燃燒設(shè)備中的復(fù)合氧化物比相應(yīng)的單一氧化物具有更高的活性。主要有以下兩類:
 
(1)鈣鈦礦型復(fù)合氧化物
 
在一定條件下,稀土和過(guò)渡金屬氧化物可以形成通式為ABO3的鈣鈦礦型復(fù)合氧化物,其活性明顯***于相應(yīng)的單一氧化物。一般A是四面體結(jié)構(gòu),B是八面體結(jié)構(gòu),所以A和B形成交替的三維結(jié)構(gòu),容易置換產(chǎn)生性格缺陷,即催化活性中心,表面晶格氧提供高度活性的氧化中心,從而實(shí)現(xiàn)氧化反應(yīng)。有幾種常見(jiàn)的類型,如BaCuO2和LaMnO3。
 
(2)尖晶石型復(fù)合氧化物
 
3.貴金屬催化劑
 
鉑、鈀、釕等貴金屬對(duì)烴類及其衍生物的氧化具有較高的催化活性,且使用壽命長(zhǎng)、適用范圍廣、易回收,是***常用的廢氣燃燒催化劑。比如***內(nèi)***早使用的Pt-Al2O3催化劑就屬于這類催化劑。然而,由于其資源缺乏、價(jià)格昂貴、毒性抗性差,人們一直在努力尋找替代品或盡量減少其用量。
 
作為復(fù)合氧化物的重要結(jié)構(gòu)類型,以AB2X4為代表。尖晶石也具有***異的氧化催化活性。例如,一氧化碳催化燃燒的燃點(diǎn)在低溫(約80℃)下下降,碳?xì)浠衔锏难趸梢栽诘蜏叵聦?shí)現(xiàn)。其中研究活躍的CuMn2O4尖晶石在芳烴方面***別活躍。比如燃燒甲苯只需要260℃,實(shí)現(xiàn)低溫催化燃燒,具有***殊的現(xiàn)實(shí)意義。
 
催化燃燒設(shè)備中使用的催化燃燒方法屬于熱破壞方法。其機(jī)理是廢氣中成分的氧化、熱裂解和熱分解,從而將其轉(zhuǎn)化為CO2和H2O。催化燃燒技術(shù)為污染物的處理提供了一種經(jīng)濟(jì)的解決方案。廢氣催化燃燒處理具有凈化能耗低、無(wú)二次污染的***點(diǎn)。催化燃燒的凈化效率一般在97%以上,是一種凈化高濃度、低流量廢氣的技術(shù)。
 
催化燃燒適用于含有可燃?xì)怏w、蒸汽等氣體的凈化,但對(duì)于含有***量塵粒、霧滴等的氣體,容易造成催化床堵塞,降低催化活性,從而降低凈化效率。催化燃燒凈化方法適用于幾乎所有排放碳?xì)浠衔锘蛴袣馕痘衔锏墓I(yè)生產(chǎn)過(guò)程。
 
催化燃燒是一種利用催化劑在低溫下氧化分解廢氣中可燃物質(zhì)的凈化方法。所以催化燃燒也叫催化化學(xué)轉(zhuǎn)化。由于催化劑加速了氧化分解過(guò)程,在300~450℃時(shí),***部分烴類可以被催化劑氧化。
 
與熱燃燒方法相比,催化燃燒需要的輔助燃料更少,能耗更低,設(shè)備和設(shè)施更小。但由于所用催化劑中毒、催化劑床層更換和清洗成本高,影響了該方法在工業(yè)生產(chǎn)中的推廣應(yīng)用。
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