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催化燃燒是用催化劑使廢氣中可燃物質(zhì)在較低溫度下氧化分解的凈化方法。所以，催化燃燒又稱為催化化學(xué)轉(zhuǎn)化。由于催化劑加速了氧化分解的歷程，大多數(shù)碳?xì)浠衔镌?00~450℃的溫度時(shí)，通過(guò)催化劑就可以氧化完全。
與熱力燃燒法相比，催化燃燒所需的輔助燃料少，能量消耗低，設(shè)備設(shè)施的體積小。但是，由于使用的催化劑的中毒、催化床層的更換和清潔費(fèi)用高等問(wèn)題，影響了這種方法在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的推廣和應(yīng)用。
中文名催化燃燒外文名catalytic combustion別    稱催化化學(xué)轉(zhuǎn)化催化燃燒裝置由熱交換器、燃燒室等組成催化劑構(gòu)成催化活性材料和催化載體

目錄

  1. 1 催化燃燒過(guò)程
  2. 2 催化劑
  3. ? 材料和載體
  4. ? 性能要求
  5. 3 催化燃燒應(yīng)用

催化燃燒過(guò)程

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在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，利用催化劑降低燃燒溫度，加速有毒有害氣體完全氧化的方法，叫做催化燃燒法。由于催化劑的載體是由多孔材料制作的，具有較大的比表面積和合適的孔徑，當(dāng)加熱到300~450℃的有機(jī)氣體通過(guò)催化層時(shí)，氧和有機(jī)氣體被吸附在多孔材料表層的催化劑上，增加了氧和有機(jī)氣體接觸碰撞的機(jī)會(huì)，提高了活性，使有機(jī)氣體與氧產(chǎn)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)而生成CO2和H2O，同時(shí)產(chǎn)生熱量，從而使得有機(jī)氣體變成無(wú)害氣體。
催化燃燒裝置主要由熱交換器、燃燒室、催化反應(yīng)器、熱回收系統(tǒng)和凈化煙氣的排放煙囪等部分組成，如右圖所示。其凈化原理是：未凈化氣體在進(jìn)入燃燒室以前，先經(jīng)過(guò)熱交換器被預(yù)熱后送至燃燒室，在燃燒室內(nèi)達(dá)到所要求的反應(yīng)溫度，氧化反應(yīng)在催化反應(yīng)器中進(jìn)行，凈化后煙氣經(jīng)熱交換器釋放出部分熱量，再由煙囪排入大氣。
催化燃燒裝置設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮以下幾方面問(wèn)題：
1、氣流和溫度均勻分布。要使通過(guò)催化劑表面的氣流和溫度分布均勻，并保證火焰不直接接觸催化劑表面，燃燒室必需具有足夠的長(zhǎng)度和空間。催化燃燒裝置應(yīng)具有良好的保溫效果。爐體一般用鋼結(jié)構(gòu)的外殼內(nèi)襯耐火材料，或用雙層夾墻結(jié)構(gòu)。
2、便于清洗和更換。催化劑反應(yīng)器一般應(yīng)設(shè)計(jì)成裝卸方便的模屜結(jié)構(gòu)，便于清洗和更換催化劑載體。
3、輔助燃料和助燃。催化燃燒一般采用天然氣作輔助燃料，也可用燃料油、電加熱等作輔助燃料。助燃一般用凈化后的氣體，如果凈化后的氣體不能作為助燃，則應(yīng)引入空氣助燃。
4、較高的轉(zhuǎn)化速度。由于催化燃燒為不可逆的放熱反應(yīng)，所以，無(wú)論反應(yīng)進(jìn)行到什么階段，都應(yīng)在盡可能高的溫度下進(jìn)行，以獲得較高的轉(zhuǎn)化速度。但操作溫度往往受某些條件的限制，如催化劑的耐熱溫度、高溫材料的獲得，熱能的供應(yīng)，以及是否伴有副反應(yīng)等。因而實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況恰當(dāng)?shù)剡x擇。

催化劑

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材料和載體

催化劑是一種能改變化學(xué)反應(yīng)速度，而在反應(yīng)前后其本身的化學(xué)性質(zhì)沒(méi)有改變的物質(zhì)。催化劑通常是由催化活性材料和催化載體構(gòu)成。催化活性材料一般是金屬或金屬氧化物。其中貴重金屬催化劑主要有鉑、鈀和釕等，普通金屬催化劑主要有銅、鉻、鎳、釩、錳、鐵、鈷等金屬及氧化物。催化載體是多孔材料，主要作用是使活性材料具有大的體表面積。催化載體分為金屬載體、陶瓷載體和炭纖維載體。金屬載體一般是以鎳或鎳鉻合金為載體做成的帶、片、丸、絲等形狀，通過(guò) “電鍍”或 “化學(xué)鍍”（即溶液浸漬）將鉑、鈀鍍?cè)谶@些載體上，并制成便于裝配、拆卸的模屜。以陶瓷為載體的催化劑，一般是以硅—鋁氧化物為載體，其結(jié)構(gòu)有片粒狀和蜂窩狀兩種。一般在陶瓷結(jié)構(gòu)上涂敷一層僅0.13mm厚的α-氧化鋁薄層，把活性的鉑、鈀等金屬催化劑以晶狀態(tài)沉積或分散在多孔的氧化鋁薄層中，并制成便于裝配、拆卸的模屜。炭纖維載體可制作成線狀、氈狀、網(wǎng)狀等形狀，在載體上涂敷催化活性材料，制成便于裝配、拆卸的模屜。 [1] 

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(qiáng)度高、壽命長(zhǎng)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(shí)，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(shí)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(huì)下降，凈化效率就會(huì)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(qiáng)度高。在催化燃燒過(guò)程中，催化劑往往會(huì)因高溫、振動(dòng)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(huì)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(zhǎng)。催化活性材料大都比較昂貴，所以，設(shè)計(jì)時(shí)選用催化劑時(shí)應(yīng)盡量使用壽命較長(zhǎng)的催化劑。




 催化燃燒流程

比較正規(guī)的催化燃燒流程為吸附-脫附-燃燒三個(gè)階段，利用活性炭吸附廢氣效率高的特點(diǎn)，先讓活性炭吸附有機(jī)廢氣，然后通過(guò)高溫氣流讓活性炭再脫附，這樣活性炭可以反復(fù)循環(huán)進(jìn)行吸附-脫附這一過(guò)程，脫附下來(lái)的廢氣去哪里了，脫附的廢氣被濃縮處理，進(jìn)而送到催化燃燒室進(jìn)行催化燃燒分解并釋放熱量，然后在換熱器的作用下使廢氣濃度達(dá)到2000PPM以上，這樣廢氣就可在燃燒床反復(fù)燃燒持續(xù)自燃，不用再額外加熱。經(jīng)過(guò)催化燃燒處理后的廢氣一部分達(dá)標(biāo)排放到大氣中，大部分回到吸附床使活性炭脫附，形成循環(huán)往復(fù)的系統(tǒng)，這樣可以更好的提供催化燃燒設(shè)備吸附脫附催化的熱量并更加的節(jié)能環(huán)保。所以說(shuō)建議您早日用上催化燃燒設(shè)備，省時(shí)省力，節(jié)能，價(jià)格實(shí)惠。




宏程凈化設(shè)備(西藏分公司)成立于2007年，擁有自主研發(fā)生產(chǎn)等部門，為不斷滿足 布袋除塵器市場(chǎng)與客戶的需求，公司不斷引進(jìn)專業(yè)的研發(fā)人才及先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備?？砂纯蛻粢笱邪l(fā)生產(chǎn)各系列 布袋除塵器產(chǎn)品。為保證產(chǎn)品品質(zhì)，公司制定有一系列完整的生產(chǎn)工藝規(guī)范，及對(duì)所有供應(yīng)商與物料都有嚴(yán)格的甄選與管控制度。以限度從源頭管控品質(zhì)，確保所有物料及工藝均符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求。公司的目標(biāo)就在于通過(guò)持續(xù)提供新產(chǎn)品響應(yīng)市場(chǎng)需求，堅(jiān)持以“誠(chéng)信為本，以質(zhì)取勝”的經(jīng)營(yíng)理念，奉行“客戶至上”的經(jīng)營(yíng)方針，已得到客戶廣泛的認(rèn)同和信任。竭誠(chéng)為廣大新老客戶提供優(yōu)質(zhì)的 布袋除塵器產(chǎn)品、完善的服務(wù)，而保持行業(yè)地位。



催化燃燒

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可燃物在催化劑作用下燃燒 [2]  。與直接燃燒相比，催化燃燒溫度較低，燃燒比較完全。催化燃燒所用的催化劑為含有貴金屬和金屬氧化物組成的物質(zhì)。例如家用負(fù)載Pd或稀土化合物的催化燃?xì)庠?，可減少尾氣中CO含量，提高熱效率。負(fù)載0.2%pt的氧化鋁催化劑，在500℃下，可將大多數(shù)有機(jī)化合物燃燒，脫臭凈化到化學(xué)位移σ=1以下。催化燃燒為無(wú)焰燃燒，因此適用于性要求高的場(chǎng)合，如以H2和O2為原料的燃料電池、用汽油或酒精為原料的懷爐(催化劑為浸Pt石棉)等。如化工廠NOx的煙霧，可加燃料到煙霧中，通過(guò)負(fù)載型鉑和鈀催化劑，催化燃燒使NOx轉(zhuǎn)化為N2氣。 采用適當(dāng)?shù)拇呋瘎褂糜泻怏w中的可燃物質(zhì)在較低的溫度下分解、氧化的燃燒方法。




催化燃燒過(guò)程是在催化燃燒裝置中進(jìn)行的。有機(jī)廢氣先通過(guò)熱交換器預(yù)熱到200～400℃，再進(jìn)入燃燒室，通過(guò)催化劑床時(shí)，碳?xì)浠衔锏姆肿雍突旌蠚怏w中的氧分子分別被吸附在催化劑的表面而活化。由于表面吸附降低了反應(yīng)的活化能，碳?xì)浠衔锱c氧分子在較低的溫度下迅速氧化，產(chǎn)生二氧化碳和水。
在催化劑的作用下，使有機(jī)廢氣中的碳?xì)浠衔镌跍囟容^低的條件下迅速氧化成水和二氧化碳，達(dá)到治理的目的。


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