催化燃燒法存在的主要問題是催化劑易中毒和不耐高溫。易使催化劑中毒的物質(zhì)有焦油、油煙、粉塵、鉛化合物和硫、磷、鹵族元素的化合物等。為了保持催化劑的活-,一般都采用前處理的辦法,預(yù)先除掉有毒物質(zhì)。近幾年來,含稀土元素的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的復(fù)合氧化物催化劑的研制在提高耐高溫-能等方面有所進(jìn)展。中國研制的稀土元素催化劑已用于有機(jī)廢氣的治理。
有機(jī)廢氣催化燃燒設(shè)備系統(tǒng)組成部分,裝置特點及優(yōu)勢:
1、改善燃燒過程、起燃溫度低、反應(yīng)速率快;節(jié)省能源;
2、適用范圍廣,催化燃燒幾乎可以處理所有的烴類有機(jī)廢氣及惡臭氣體。
3、對于有機(jī)化工、涂料、絕緣材料等行業(yè)排放的低濃度、多成分、又沒有回收價值的廢氣,采用吸附一催化燃燒法的處理效果更好、經(jīng)濟(jì)合理。
4、處理效率高,無二次污染。廢氣的凈化率在95%以上,終產(chǎn)物主要為CO2 和H2O。
催化燃燒技術(shù)應(yīng)用的常見問題及措施:
(1)工藝條件要求嚴(yán)格,廢氣不應(yīng)含催化劑毒物或影響其壽命和凈化效率的塵粒、霧滴。采用催化燃燒技術(shù)須對有機(jī)廢氣進(jìn)行前處理。
(2)為防止催化劑中毒,不適用于燃燒過程中產(chǎn)生大量硫氧化物和氮氧化物廢氣的處理。
(3)催化燃燒裝置使用時,VOCs處理前后的溫度差(DT)反映了催化燃燒的-能,如果完全燃燒,那么DT與VOCs的濃度成正比。若DT過大,在催化前應(yīng)新風(fēng)稀釋;若DT過低,可能是VOCs濃度太低,或者催化效果差。
(4)當(dāng)催化-能下降時,應(yīng)提高VOCs處理前溫度,或者催化劑高溫再生(400℃以上);若對催化劑的活-分析正常,則應(yīng)考慮設(shè)備問題。
工作原理
蓄熱式催化燃燒設(shè)備是典型的氣-固相反應(yīng),其實質(zhì)是活-氧參與的深度氧化作用,在催化氧化過程中,催化劑表面的吸附作用使反應(yīng)物分子富集于催化劑表面,催化劑降低活化能的作用加快了氧化反應(yīng)的進(jìn)行,提高了氧化反應(yīng)的速率。在特定的催化劑作用下,有機(jī)物在較低的起燃溫度下發(fā)生無焰氧化燃燒,氧化分解為二氧化碳和水,并放出大量熱能,產(chǎn)生熱量儲存的在蓄熱陶瓷體內(nèi)。
將儲存的熱量和廢氣源冷氣流進(jìn)行冷熱交換,置換熱能,提高廢氣源的溫度,當(dāng)換熱后達(dá)到工作溫度時可關(guān)閉電加熱系統(tǒng),大大降低了能耗。廢氣濃度達(dá)到一定值時,氧化反應(yīng)后產(chǎn)生的熱量又儲存在蓄熱體內(nèi),可以保證設(shè)備在無運行功率的狀態(tài)下正常運轉(zhuǎn),是本設(shè)備中節(jié)能的核心裝置。