尾气处理——催化燃烧
催化燃烧
一般原则:
催化燃烧是用催化剂使有害气体中的可燃组分在较低的温度下氧化分解的净化方法对于HC和有机溶剂蒸气氧化分解生成CO2和H2O并释放出热量。
催化燃烧也和热力燃烧一样,也将待净化处理的有害气体先混合均匀并预热到催化剂所需的起燃温度,使有害气体中的可燃组分开始氧化放热反应
通常,催化燃烧的处理温度为200~400℃C,空间速度取15000~25000-,滞留时间0.24~0.14s
有害气体温度愈高,可燃组分浓度愈高,催化剂起燃温度愈低则预热所需的热量愈少。
在一定浓度下,生成的氧化反应热已足够维持连续的反应过程而不再需要外加犏助热量,则已达到自燃状态。此时,装置的运行将会是最经济的。然而由于催化剂的耐热温度是一定的,因此可燃组分浓度并非愈高愈好,应控制在一个合适的范围内。
待净化处理的有害气体中含有可使催化剂中藩和劣化的物质时,必须采取各种预处理措施。
2.化燃烧的操作特性
(1)催化剂特性与选择
催化燃烧的操作特性,首先取决于催化剂床层的条件与特性,同时与所处理的有害气体中HC的种类、浓度、温度和流体力学状态有关。
催化剂的活性因可燃组分种类而昇,对于HC,碳原子愈多,愈容易被氧化分解。
即a.碳系链、侧链物质>直链化合物;
b.乙炔类化合物>烃类化合物>饱和化合物
C.Cn>……C3>C2>C1;
d.脂肪族化合物>脂环式化合物>芳香族化合物。
碳氢化合物中最难被氧化分解的是甲烷,其反应温度需在590~650℃,这就难以体现出催化燃烧反应温度低于热力燃烧这一优点
懂化燃烧所用的僅化剂可分为以贵金属和过渡金属为主的两类。贵金属催化剂主要有铂、钯,其載体一般采用氧化铝或天然沸石等。这种催化剂在较低温度时活性高,对各种成分选择性小,寿命较长,但价格高昂。过渡金属如铜、铬、锰、钻、镍等的氧化物经过活化后制成的催化剂,活性较低,耐磨和耐热性差,但价格便宜。
金属催化剂的活性顺序为:Pd>Pt>Co3O4>PdO>Cr2O3>Mn2O3>CuO>Ceo>Fe2 O3 >V2 O5 >Nio>Mo2O3>Tio2
催化剂的形状有板条状、颗粒状、蓬体球状和蜂窝状等多种。
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