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VOCS废气处理催化燃烧设备技术

2020-07-08 16:12:56

一、催化燃烧原理


  借助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,同时放出很多热。


  (1)起燃温度低,反响速率快,节省动力。催化燃烧过程中,催化剂起到下降VOCs分子与氧分子反响的活化能,改动反响途径的作用。


  (2)处理效率高,二次污染物和温室气体排放量少。选用voc催化燃烧设备处理VOC废气的净化率通常在95%以上,终产物主要为CO2和H2O。因为催化燃烧温度低,很多削减NOx的生成。辅佐燃料耗费排放的CO2量在总CO2排放量中占很大比例,辅佐动力耗费量削减,显然削减了温室气体CO2排放量。


  (3)适用规模广,vocs催化燃烧设备几乎能够处理所有的烃类有机废气及恶臭气体,合适处理的VOCs浓度规模广。关于低浓度、大流量、多组分而无回收价值的VOC废气,选用催化燃烧法处理是比较经济合理的。

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  二、催化燃烧催化剂活性组分


  工业上的催化剂都是由活性成分、助剂和载体等组成,其间活性组分及其分布、颗粒大小、催化剂载体对催化作用和寿命有很大的影响。用于催化燃烧VOCs的催化剂的活性成分可分为贵金属、非贵金属氧化物。


  贵金属是低温催化燃烧较为常用的催化剂,其长处是具有较高的活性、杰出的抗硫性,缺点是活性组分简单蒸发和烧结,简单引起氯中毒、价格昂贵,资源缺少。


  2.1贵金属催化剂


  Pt、Pd、Ru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,且使用寿命长、适用规模广、易于回收,因而是较为常用的废气燃烧催化剂。如我国前期选用的Pt—AI:O,催化剂就属于此类催化剂。但因为其资源稀疏、价格昂贵、耐中毒性差,因此,人们一直在努力寻找替代品,尽量削减其用量。


  2.2非贵金属氧化物催化剂


  非贵金属氧化物催化剂主要有钙钛矿型、尖晶石型以及复合氧化物催化剂等,价格相对较低,也表现出很好的催化功能,如钙钛矿型催化剂高温热稳定性较好,尖晶石型催化剂具有低温活性,但其不足之处在于催化活性相对较低,起燃温度较高。


  2.3复氧化物催化剂


  一般认为,复氧化物之间因为存在结构或电子增刊谭明侠等:VOC催化燃烧技术385调变等相互作用,活性比相应的单一氧化物要高。主要有以下两大类。


  (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ABO,其活性明显优于相应的单一氧化物。A为四面体型结构,B为八面体形结构;A和B构成交替立体结构,易于替代而产生晶格缺陷,即催化活性中心位,表面晶格氧提供高活性的氧化中心,从而完成深度氧化反响。常见的有BaCuO:、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表示,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。其间研究较为活泼的CuMn:O。尖晶石,对芳烃的活性尤为出色。如使C,H。彻底燃烧只需260℃,完成低温催化燃烧,这点具有特别实际意义。


  2.4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CH。等烃类和CO亦具有较高的活性,同时下降了催化剂的成本,常见的有MnOx、CoOx和CuOx等催化剂。大连理工大学研制的含MnO:催化剂,在必定条件下能消除CH,OH蒸气,对C:H。O、C3H60、C6H。蒸气的清除也很有作用。

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