VOCs有機廢氣催化燃燒的常見問題(tí)
天清佳遠催(cuī)化(huà)燃燒設備作為VOCs廢氣處理工藝之(zhī)一,淨化率高、燃燒溫度低(一般小於(yú)350℃)、無明火、無(wú)NOx等二次汙染物(wù)、安全節能(néng)環保,在(zài)環保(bǎo)市場上具有良(liáng)好的發展前景。
揮發(fā)性有機(jī)廢氣催化燃燒中的常見問題
1.催化燃燒反應原理
催化燃燒反應的(de)原理是在(zài)較低溫度下,有機(jī)廢氣在催(cuī)化劑的作用下氧化分解,達到淨化氣體的目的。催化燃燒是典型的氣固催化反應,其(qí)原理是活性(xìng)氧(yǎng)參與深度氧化。在催化燃燒過程中,催化劑的作用是降(jiàng)低反(fǎn)應活化能,富(fù)集催化劑表麵的反應物分子,提高反應速率。在催化劑的幫助下,有機廢氣可以在低起燃溫度下無焰(yàn)燃燒,釋放出大量熱(rè)量,同時被氧化分解為CO2和H2O。
2.VOCs催化劑在催化燃燒係統中的作(zuò)用與影響
一般情況下,VOCs的自燃溫度比較高。催化劑(jì)活化可以降(jiàng)低VOCs燃燒的(de)活化能,從而降(jiàng)低起燃溫度、能耗和成本。此外,一般情況下(無催化劑)燃燒溫度會在600℃以上,這(zhè)樣的燃燒會產生氮氧化物(wù),常被稱為NOx,也是需要嚴格控製的汙染物。催化燃燒是無明火(huǒ)的燃燒,一般低於350℃,不產生NOx,更安全環保(bǎo)。
3.空速是什麽?影響空速的因素是什麽
在揮發性有機化合物催化燃燒係統中,反應空速通常(cháng)指體積空速(GHSV),它反映了催化劑的(de)處理能力。反應空速是指在規定條件下單(dān)位時(shí)間和單位(wèi)體積內催化劑處(chù)理的氣體(tǐ)量(liàng),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(zhe)每立方催化劑每小時可以處理30000m³廢氣。空速反映了催化劑對揮發性有(yǒu)機化合物的處理能力,因此它(tā)與催(cuī)化劑的(de)性能密切相關(guān)。
4.貴金屬裝載量與空速的關係,貴金屬(shǔ)含量越高越好嗎?
貴金屬催(cuī)化(huà)劑的性能與貴金(jīn)屬的含量、粒度和分散性有關。在理想狀態(tài)下,貴金屬高度分散。此(cǐ)時,貴金(jīn)屬以微小顆粒(幾納米)的形式存在於載體上,貴金屬得到最大程度的利用。此時,催化劑的(de)處理能力與貴金屬的含量(liàng)正相關。但當(dāng)貴金屬含量達到一定水平時,金屬顆粒容易聚集並生長成(chéng)較大的顆粒,但(dàn)貴金(jīn)屬與VOCs的接觸麵減小,大部分貴金屬包(bāo)裹在內部。增加貴金屬含量不利於催化劑活性的提高。
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係
起燃溫度(dù):淨(jìng)化率達到10%所需的(de)溫度;完全轉化溫度:淨化率>98%所需要的溫度。
催化燃(rán)燒一旦點燃,就會(huì)在短時間內達到高溫,當廢氣濃度達到一定水平時,其反應放熱可實現自熱催化反應。
6.廢氣預處理延長催化劑和催化燃燒設備使用壽命的原(yuán)因分析
廢氣可能含有一些對催化劑(jì)有害的成分。如果已知存在(zài)此類化學物質,應對廢氣進行預處理,否則這些有害成分將對催化劑的壽命產(chǎn)生(shēng)很大影響。廢氣應經過預處理(lǐ)(除塵、除油和(hé)除濕),然後引(yǐn)入(rù)催化室。灰塵、積碳和高(gāo)沸點粘性物質(zhì)粘附在催化劑表麵(miàn),覆蓋催(cuī)化劑的活(huó)性位點,從而導致催化劑的(de)催化作用。因(yīn)此(cǐ),應盡可能避免灰塵和高沸點粘性物質的引入。
在濕度較高的(de)環境中,水蒸氣、油霧和漆霧在高溫下容易(yì)與(yǔ)催化劑相互(hù)作用,導致催化劑燒結失活。因此,應盡量減少(shǎo)水蒸氣、油霧和漆(qī)霧進入催化劑床層。
7.廢氣濃度控製在催化燃燒係統中的重要性
合適的廢氣(qì)濃度可以保證催化燃燒係統安(ān)全高效地處理廢(fèi)氣,同(tóng)時有利於延長設備和催(cuī)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(gāo),反應放熱(rè)不足以維持係統的自熱燃燒。在這種情況下,建議濃縮廢氣。濃度(dù)過高:有爆炸危險;溫(wēn)升和燃燒溫度(dù)過高(長時間高(gāo)於600℃),對設備和催化劑有(yǒu)害。建議在這種工況下,加入空氣,將廢氣稀釋到爆炸(zhà)下限以下。
8.催化燃燒設備(bèi)的啟動(dòng)和(hé)關閉注意事(shì)項
係統啟動前(qián),先用空氣(qì)預熱催(cuī)化劑,然(rán)後將廢氣預熱至250℃以上,再引入催(cuī)化倉庫。係(xì)統停止前,切(qiē)斷廢氣,繼續加熱催化劑並通入空氣,保持溫度0.5小時,然後切斷電源(yuán)。
9.催化劑積碳的處理
催化(huà)劑可在新鮮空氣中加熱至500℃,並保持2-4小(xiǎo)時,以去除或部分去除積碳。
10.影響催化劑壽命的因素
催化劑(jì)的使用應嚴格遵守(shǒu)催(cuī)化劑工作條件的說明。影響催(cuī)化劑壽命的因(yīn)素有:廢氣預處理,即廢氣清潔度、催化室溫度、鹵素和催(cuī)化劑毒物、催化燃燒設備操作規程等。