有機(jī)廢氣催化燃燒技術(shù)作為VOCs廢氣處理工藝之一，因其凈化率高、燃燒溫度低(一般低于350℃)、無明火、無NOx，廢氣處理后沒有二次污染物、設(shè)備安全節(jié)能環(huán)保，在廢氣治理方面被越來越多的應(yīng)用。作為催化燃燒系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，催化劑的對(duì)有機(jī)廢氣的凈化有著重要作用，下面佑泰環(huán)保小編為你介紹一下相關(guān)知識(shí)。
1.催化燃燒反應(yīng)中催化劑的作是什么？
催化燃燒反應(yīng)的原理是在低溫下，有機(jī)廢氣在催化劑的作用下被完全氧化分解，從而達(dá)到凈化氣體的目的。催化燃燒是典型的氣固催化反應(yīng)，其原理是活性氧參與深度氧化。在催化燃燒過程中，催化劑的作用是降低反應(yīng)活化能，富集催化劑表面的反應(yīng)物分子，提高反應(yīng)速率。在催化劑的幫助下，有機(jī)廢氣可以在低起燃溫度下無焰燃燒，釋放大量熱量，同時(shí)被氧化分解為CO2和H2O。
催化燃燒催化劑工作原理
2.什么是低溫催化劑。
低溫催化劑性能指標(biāo):起燃溫度≤200℃，氧化轉(zhuǎn)化效率≥95%，孔密度200-400cpsi，抗壓強(qiáng)度≥8MPa。
3、催化燃燒系統(tǒng)中的揮發(fā)性有機(jī)化合物催化劑作用和影響。
一般來說，VOCs的自燃溫度比較高。催化劑活化可以降低VOCs燃燒的活化能，從而降低起燃溫度、能耗和成本。另外，一般情況下(無催化劑)燃燒溫度會(huì)在600℃以上，這樣的燃燒會(huì)產(chǎn)生氮氧化物，通常稱為NOx，也是需要嚴(yán)格控制的污染物。催化燃燒無明火，一般低于350℃，不產(chǎn)生NOx，更加安全環(huán)保。
4. 催化劑空速是什么？影響空速的因素有那些？
在揮發(fā)性有機(jī)化合物催化燃燒系統(tǒng)中，反應(yīng)空速通常指體積空速(GHSV)，它反映了催化劑的處理能力。反應(yīng)空速是指特定條件下單位時(shí)間和單位體積內(nèi)催化劑處理的氣體量，單位為m3/(m3催化劑h)，可簡(jiǎn)化為h-1。比如說產(chǎn)品空速為20000 m3，就是說每小時(shí)每立方米催化劑可處理20000 m3廢氣。空速反映了催化劑處理揮發(fā)性有機(jī)化合物的能力，因此它與催化劑的性能密切相關(guān)。
有機(jī)廢氣催化燃燒技術(shù)流程
5.貴金屬裝載量與空速有什么關(guān)系，貴金屬是不是含量越高越好？
貴金屬催化劑的性能與貴金屬的含量、粒度和分散性有關(guān)。在理想條件下，貴金屬高度分散。此時(shí)貴金屬以微小顆粒(幾納米)的形式存在于載體上，貴金屬得到***大程度的利用。此時(shí)，催化劑的處理能力與貴金屬的含量正相關(guān)。但當(dāng)貴金屬含量達(dá)到一定水平時(shí)，金屬顆粒容易聚集并生長(zhǎng)成較大的顆粒，但貴金屬與VOCs的接觸面減小，大部分貴金屬被包裹在內(nèi)部。增加貴金屬含量不利于催化劑活性的提高。
6.氣體燃燒后氣體體積膨脹對(duì)空速有什么影響？
在穩(wěn)定運(yùn)行條件下，氣體體積膨脹對(duì)空速的影響很小，因?yàn)閂OCs含量一般不高，只有這部分氣體的膨脹才有體積流量的小幅增加。
7.納米催化劑的優(yōu)勢(shì)是什么？
納米催化劑是指催化劑的活性組分(如貴金屬)以納米尺度分散在載體上，催化劑的活性組分盡可能多地暴露在氣體中，從而大大增加了兩者接觸的機(jī)會(huì)。這種催化劑通常具有優(yōu)異的性能。
8.起燃溫度和完全轉(zhuǎn)化溫度的定義及其與廢氣濃度的關(guān)系
起燃溫度:凈化率達(dá)到10%所需的溫度
完全轉(zhuǎn)化溫度:凈化率> 98%所需的溫度
催化燃燒一旦點(diǎn)燃，短時(shí)間內(nèi)就會(huì)達(dá)到高溫。當(dāng)廢氣濃度達(dá)到一定水平時(shí)，其放熱反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)自熱催化反應(yīng)。
2萬風(fēng)量催化燃燒設(shè)備
9.催化劑在燃燒室應(yīng)該如何堆積？
在允許的壓降范圍內(nèi)，催化劑應(yīng)以“高而薄”的方式堆疊，高度與直徑之比應(yīng)大于1.5。否則，壁面催化劑利用率會(huì)很低，影響整個(gè)催化劑床層的催化效果。導(dǎo)管的流向與氣體的流向一致，并保持導(dǎo)管的一定長(zhǎng)度。每個(gè)催化塊應(yīng)交錯(cuò)排列，反應(yīng)器四面與爐壁的接觸部分應(yīng)采用鋼架折疊或用耐高溫材料密封，以防廢氣泄漏。
10.廢氣預(yù)處理對(duì)延長(zhǎng)催化劑和催化燃燒設(shè)備壽命的重要性
廢氣可能含有一些對(duì)催化劑有害的成分。如果已知存在此類化學(xué)物質(zhì)，應(yīng)對(duì)廢氣進(jìn)行預(yù)處理，否則這些有害成分將對(duì)催化劑的壽命產(chǎn)生很大影響。
廢氣應(yīng)經(jīng)過預(yù)處理(除塵、除油和除濕)，然后引入催化室?；覊m、積碳和高沸點(diǎn)的粘性物質(zhì)粘附在催化劑表面，覆蓋催化劑的活性位點(diǎn)，導(dǎo)致催化劑的催化作用。因此，應(yīng)盡可能避免灰塵和高沸點(diǎn)粘性物質(zhì)的引入。
在高濕度環(huán)境下，水蒸氣、油霧和漆霧在高溫下容易與催化劑相互作用，導(dǎo)致催化劑燒結(jié)失活。因此，應(yīng)盡量減少水蒸氣、油霧和漆霧進(jìn)入催化劑床層。
11.廢氣濃度控制在催化燃燒系統(tǒng)中的重要性
合適的廢氣濃度可以保證催化燃燒系統(tǒng)安全高效地處理廢氣，有助于延長(zhǎng)設(shè)備和催化劑的使用壽命。
低濃度:大量的能量用來加熱空氣，所以能耗高，放熱反應(yīng)不足以維持系統(tǒng)的自熱燃燒。在這種情況下，建議集中廢氣。
濃度過高:爆炸危險(xiǎn)；溫升和燃燒溫度高(長(zhǎng)期高于600℃)對(duì)設(shè)備和催化劑有害。建議在這種工況下，應(yīng)加入新鮮空氣，將廢氣稀釋到爆炸下限以下。
4萬風(fēng)量噴漆房催化燃燒設(shè)備
12.催化燃燒設(shè)備的啟動(dòng)和關(guān)閉要注意的事項(xiàng)有那些？
系統(tǒng)啟動(dòng)前，先用新鮮空氣預(yù)熱催化劑，然后將廢氣預(yù)熱至250℃以上，再引入催化倉庫。系統(tǒng)停止前，切斷廢氣，繼續(xù)加熱催化劑并通入新鮮空氣，保持溫度0.5小時(shí)，然后切斷電源。
13. 什么是催化劑中毒？
一些化學(xué)物質(zhì)會(huì)使催化劑中毒。例如，含有磷、硫、鉛、汞、砷和鹵素的有機(jī)或無機(jī)物質(zhì)對(duì)催化劑有很強(qiáng)的破壞作用，會(huì)導(dǎo)致催化劑***失活，無法恢復(fù)活性。
14.催化劑積碳了怎么辦？
催化劑可在新鮮空氣中加熱至500℃，并保持2-4小時(shí)，以去除或部分去除積碳。
15.影響催化劑壽命的因素有那些？
催化劑的使用應(yīng)嚴(yán)格遵守催化劑工作條件的說明。影響催化劑壽命的因素有:廢氣預(yù)處理，即廢氣潔凈度、催化劑室溫度、鹵素和催化劑的毒性、催化燃燒設(shè)備的操作規(guī)程等。
