VOCs有機(jī)廢氣催化燃燒的常見問題
VOCs有機(jī)廢氣催化燃燒的常見問題摘要
天清佳遠(yuǎn)催化燃燒設(shè)備作為VOCs廢氣處理工藝之一,凈化率高、燃燒溫度低(一般小于350℃)、無明火、無NOx等二次污染物、安全節(jié)能環(huán)保,在環(huán)保市場上具有良好的發(fā)展前景。 揮發(fā)性有機(jī)
天清佳遠(yuǎn)催化燃燒設(shè)備作為VOCs廢氣處理工藝之一,凈化率高、燃燒溫度低(一般小于350℃)、無明火、無NOx等二次污染物、安全節(jié)能環(huán)保,在環(huán)保市場上具有良好的發(fā)展前景。
揮發(fā)性有機(jī)廢氣催化燃燒中的常見問題
1.催化燃燒反應(yīng)原理
催化燃燒反應(yīng)的原理是在較低溫度下,有機(jī)廢氣在催化劑的作用下氧化分解,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,釋放出大量熱量,同時(shí)被氧化分解為CO2和H2O。
2.VOCs催化劑在催化燃燒系統(tǒng)中的作用與影響
一般情況下,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。此外,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,常被稱為NOx,也是需要嚴(yán)格控制的污染物。催化燃燒是無明火的燃燒,一般低于350℃,不產(chǎn)生NOx,更安全環(huán)保。
3.空速是什么?影響空速的因素是什么
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)空速是指在規(guī)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),可簡化為h-1。例如產(chǎn)品的空速為30000m³,這意味著每立方催化劑每小時(shí)可以處理30000m³廢氣??账俜从沉舜呋瘎]發(fā)性有機(jī)化合物的處理能力,因此它與催化劑的性能密切相關(guān)。
4.貴金屬裝載量與空速的關(guān)系,貴金屬含量越高越好嗎?
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)。在理想狀態(tài)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,貴金屬得到最大程度的利用。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成較大的顆粒,但貴金屬與VOCs的接觸面減小,大部分貴金屬包裹在內(nèi)部。增加貴金屬含量不利于催化劑活性的提高。
5.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%所需要的溫度。
催化燃燒一旦點(diǎn)燃,就會(huì)在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到高溫,當(dāng)廢氣濃度達(dá)到一定水平時(shí),其反應(yīng)放熱可實(shí)現(xiàn)自熱催化反應(yīng)。
6.廢氣預(yù)處理延長催化劑和催化燃燒設(shè)備使用壽命的原因分析
廢氣可能含有一些對催化劑有害的成分。如果已知存在此類化學(xué)物質(zhì),應(yīng)對廢氣進(jìn)行預(yù)處理,否則這些有害成分將對催化劑的壽命產(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)粘性物質(zhì)粘附在催化劑表面,覆蓋催化劑的活性位點(diǎn),從而導(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。
在濕度較高的環(huán)境中,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。
7.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,同時(shí)有利于延長設(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,反應(yīng)放熱不足以維持系統(tǒng)的自熱燃燒。在這種情況下,建議濃縮廢氣。濃度過高:有爆炸危險(xiǎn);溫升和燃燒溫度過高(長時(shí)間高于600℃),對設(shè)備和催化劑有害。建議在這種工況下,加入空氣,將廢氣稀釋到爆炸下限以下。
8.催化燃燒設(shè)備的啟動(dòng)和關(guān)閉注意事項(xiàng)
系統(tǒng)啟動(dòng)前,先用空氣預(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)加熱催化劑并通入空氣,保持溫度0.5小時(shí),然后切斷電源。
9.催化劑積碳的處理
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。
10.影響催化劑壽命的因素
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,即廢氣清潔度、催化室溫度、鹵素和催化劑毒物、催化燃燒設(shè)備操作規(guī)程等。
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