催化燃烧废气处理设备的基本原理及催化剂的种

催化燃烧废气处理设备的基本原理及催化剂的种类

 

一、 催化燃烧废气处理设备的基本原理   

  催化燃烧是典型的气-固相催化反响，其实质是活性氧参加的深度氧化作用。在催化燃烧过程中，催化剂的作用是下降活化能，一起催化剂外表具有吸附作用，使反响物分子富集于外表提高了反响速率，加快了反响的进行。凭借催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下，发生无焰燃烧，并氧化分解为CO2和H2O，一起放出很多热能。

 

二、催化燃烧的***色：起燃温度低，节省能源     

 

有机废气催化燃烧与直接燃烧比较，具有起燃温度低，能耗也小的显著***色。在某些情况下，到达起燃温度后便无需外界供热。

 

催化剂及燃烧动力学

 

催化剂的主要性能指标      

 

在空速较高，温度较低的条件下，有机废气的燃烧反响转化率挨近100%，标明该催化剂的活性较高。催化剂的活性分诱导活化、安稳、变老失活3个阶段，有必定的运用期限，工业上有用催化剂的寿数一般在2年以上。运用期的长短与活性结构的安稳性有关，而安稳性取决于耐热、抗毒的才能。对催化燃烧所用催化剂则要求具有较高的耐热和抗毒的性能。有机废气的催化燃烧一般不会在很严厉的操作条件下进行，这是因为废气的浓度、流量、成分等往往不安稳，因此要求催化剂具有较宽的操作条件适应性。催化燃烧工艺的操作空速较***，气流对催化剂的冲击力较强，一起因为床层温度会升降，构成热胀冷缩，易使催化剂载体决裂，因此催化剂要具有较***的机械强度和杰出的抗热胀冷缩性能。 

 

 催化剂种类      

 

现在催化剂的种类已相当多，按活性成分***体可分3类。 

 

1、贵金属催化剂      

 

铂、钯、钌等贵金属对烃类及其衍生物的氧化都具有很高的催化活性，且运用寿数长，适用范围广，易于收回，因此是***常用的废气燃烧催化剂。如我******早选用的Pt-Al2O3催化剂就归于此类催化剂。但因为其资源稀疏，价格昂贵，耐中毒性差，人们一向尽力寻觅替代品或尽量削减其用量。

 

 2、过渡金属氢化物催化剂      

 

作为替代贵金属催化剂，选用氧化性较强的过渡金属氧化物，对甲烷等烃类和一氧化碳亦具有较高的活性，一起下降了催化剂的本钱，常见的有MnOx、CoOx和CuOx等催化剂。***连理工***学研发的含MnO2催化剂，在130℃及空速13000h-1的条件下能消除甲醇蒸气，对乙醛、丙酮、苯蒸气的铲除也很有作用。

 

1、复氧化物催化剂      一般以为，复氧化物之间因为存在结构或电子调变等相互作用，活性比相应的单一氧化物要高。

 

主要有以下两***类： （1）钙钛矿型复氧化物      稀土与过渡金属氧化物在必定条件下能够构成具有天然钙钛矿型的复合氧化物，通式为ABO3，其活性显着***于相应的单一氧化物。结构中一般A为四面体型结构，B为八面体形结构，这样A和B构成替换立体结构，易于替代而发生品质缺点，即催化活性中心位，外表晶格氧供给高活性的氧化中心，然后完成深度氧化反响。常见的有几类如：BaCuO2、LaMnO3等。 （2）尖晶石型复氧化物      作为复氧化物重要的一种结构类型，以AB2X4表明.尖晶石亦具有***的深度氧化催化活性，如对CO的催化燃烧起燃点落在低温区（约80℃），对烃类亦在低温区可完成彻底氧化.其间研讨***为活泼的CuMn2O4尖晶石，对芳烃的活性尤为超卓，如使甲苯彻底燃烧只需260℃，完成低温催化燃烧，具有***别实际意义。