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      催化燃燒設備的特點與主要性能指標

      時間:2019-03-08 點擊: 78 次
        
        催化燃燒設備是典型的氣-固相催化反應,其實質是活性氧參與的   氧化作用。在催化燃燒過程中,催化劑的作用是降低活化能,同時催化劑表面具有吸附作用,使反應物分子富集于表面提高了反應速率,加快了反應的進行。借助催化劑可使有機廢氣在較低的起燃溫度條件下,發生無焰燃燒,并氧化分解為CO2和H2O,同時放出大量熱能。
        廢氣催化燃燒設備的特點:起燃溫度低,節省能源有機廢氣催化燃燒與直接燃燒相比,具有起燃溫度低,能耗也小的顯著特點。在某些情況下,達到起燃溫度后便無需外界供熱。
        廢氣催化燃燒設備催化劑的主要性能指標:在空速較高,溫度較低的條件下,有機廢氣的燃燒反應轉化率接近100%,表明該催化劑的活性較高。催化劑的活性分誘導活化、穩定、衰老失活3個階段,有   的使用限期,工業上實用催化劑的壽命一般在2年以上。使用期的長短與較好活性結構的穩定性有關,而穩定性取決于耐熱、抗毒的能力。廢氣催化燃燒設備對催化燃燒所用催化劑則要求具有較高的耐熱和抗毒的性能。有機廢氣的催化燃燒一般不會在很嚴格的操作條件下進行,這是由于廢氣的濃度、流量、成分等往往不穩定,因此要求催化劑具有較寬的操作條件適應性。催化燃燒工藝的操作空速較大,氣流對催化劑的沖擊力較強,同時由于床層溫度會升降,造成熱脹冷縮,易使催化劑載體破裂,因而催化劑要具有較大的機械強度和良好的抗熱脹冷縮性能。
        催化燃燒設備的特色:起燃溫度低,節省能源有機廢氣催化燃燒與直接燃燒比較,具有起燃溫度低,能耗也小的顯著特色。在某些情況下,到達起燃溫度后便無需外界供熱。催化燃燒設備催化劑的首要功能指標:在空速較高,溫度較低的條件下,有機廢氣的燃燒反響轉化率挨近100%,標明該催化劑的活性較高。催化劑的活性分誘導活化、安穩、變老失活3個階段,有   的運用限期,工業上有用催化劑的壽命一般在2年以上。運用期的長短與較好活性結構的安穩性有關,而安穩性取決于耐熱、抗毒的才能。催化燃燒設備對催化燃燒所用催化劑則要求具有較高的耐熱和抗毒的功能。有機廢氣的催化燃燒一般不會在很嚴厲的操作條件下進行,這是因為廢氣的濃度、流量、成分等往往不安穩,因此要求催化劑具有較寬的操作條件適應性。催化燃燒工藝的操作空速較大,氣流對催化劑的沖擊力較強,一起因為床層溫度會升降,構成熱脹冷縮,易使催化劑載體決裂,因此催化劑要具有較大的機械強度和杰出的抗熱脹冷縮功能。
        催化劑品種目前催化劑的品種已相當多,按活性成分大體可分3類:
        1、貴金屬催化劑
        鉑、鈀、釕等貴金屬對烴類及其衍生物的氧化都具有很高的催化活性,且運用壽命長,適用范圍廣,易于收回,因此是常用的廢氣燃燒催化劑。如我國早選用的Pt-Al2O3催化劑就歸于此類催化劑。但因為其資源稀疏,價格昂貴,耐中毒性差,人們一向盡力尋覓替代品或盡量削減其用量。
        2、過渡金屬氫化物催化劑
        作為替代貴金屬催化劑,選用氧化性較強的過渡金屬氧化物,對甲烷等烴類和一氧化碳亦具有較高的活性,一起下降了催化劑的本錢,常見的有MnOx、CoOx和CuOx等催化劑。大連理工大學   的含MnO2催化劑,在130℃及空速13000h-1的條件下能消除甲醇蒸氣,對乙醛、丙酮、苯蒸氣的   也很有作用。
        3、復氧化物催化劑
        一般認為,催化燃燒設備復氧化物之間因為存在結構或電子調變等相互作用,活性比相應的單一氧化物要高。首要有以下兩大類:
        (1)鈣鈦礦型復氧化物
        稀土與過渡金屬氧化物在   條件下能夠構成具有   鈣鈦礦型的復合氧化物,通式為ABO3,其活性明顯優于相應的單一氧化物。結構中一般A為四面體型結構,B為八面體形結構,這樣A和B構成交替立體結構,易于替代而發生品質缺點,即催化活性   位,外表晶格氧供給高活性的氧化   ,從而完成   氧化反響。常見的有幾類如:BaCuO2、LaMnO3等。
        (2)尖晶石型復氧化物
        作為復氧化物重要的一種結構類型,以AB2X4表示。尖晶石亦具有不錯的   氧化催化活性,如對CO的催化燃燒起燃點落在低溫區(約80℃),對烴類亦在低溫區可完成   氧化。其間研討為活潑的CuMn2O4尖晶石,對芳烴的活性尤為超卓,如使甲苯   燃燒只需260℃,完成低溫催化燃燒,具有特別實際意義。
        (3)催化劑負載方法
        催化劑活性組分可通過下列方法沉積在載體上:
        電沉積在環繞或壓制的金屬載體上;沉積在顆粒狀陶瓷材料上;沉積在蜂窩結構的陶瓷材料上。
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