催化燃燒設(shè)備的工作原理和化劑活性成分的分類

發(fā)布時間：2018-12-18

催化燃燒設(shè)備適用于處理小風(fēng)量的廢氣，常與活性炭的吸附過程結(jié)合使用。采用活性炭附著裝置將高風(fēng)量、低濃度的廢氣濃縮為小風(fēng)量、的廢氣。尾氣符合催化凈化裝置的使用條件。

催化燃燒設(shè)備將催化燃燒過程中的廢氣,廢氣管道通過風(fēng)扇進(jìn)入熱交換器加熱,再次進(jìn)入加熱室將廢氣催化燃燒開始加熱到需要的溫度。加熱的廢氣通過催化劑層燃燒。由于催化劑的影響，催化燃燒過程的起始溫度約為250~300℃，遠(yuǎn)低于直接燃燒法(670-800℃)，能耗遠(yuǎn)低于直接燃燒法。同時，在催化劑的活性作用下，反應(yīng)后氣體產(chǎn)生   量的熱量，高溫氣體再次進(jìn)入換熱器，然后通過傳熱冷卻，在較低的溫度下通過風(fēng)機排放到大氣中。

催化燃燒設(shè)備也有其局限性,因為催化劑并非適用于所有的廢氣處理,采用合適的催化劑,是使氣體的可燃物質(zhì)在低溫分解和氧化燃燒的方法。

隨著環(huán)境工程的發(fā)展，催化燃燒設(shè)備越來越受到人們的青睞。催化燃燒設(shè)備的優(yōu)良環(huán)境性能是人們經(jīng)常談?wù)摰脑掝}。接下來,簡單介紹催化燃燒設(shè)備的工作原理。

1、催化燃燒設(shè)備的工作方法與直接燃燒凈化相同，屬于熱損傷法。

2、催化劑表面的吸附提高了反應(yīng)速率，加快了反應(yīng)速度。

3、其機理是廢氣中組分的氧化、熱解和熱分解。

4、催化燃燒設(shè)備是一個典型的氣-固相催化反應(yīng)的本質(zhì)是活性氧參與的   氧化。

5、在催化劑的幫助下，廢氣可以在較低的點火溫度下無焰燃燒，并被氧化成CO2和H2O，同時釋放大量的熱能。

催化劑品種目前催化劑的品種已相當(dāng)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(xué)   的含MnO2催化劑，在130℃及空速13000h-1的條件下能甲醇蒸氣，對乙醛、丙酮、苯蒸氣的   也很有作用。

3、復(fù)氧化物催化劑

一般認(rèn)為，催化燃燒設(shè)備復(fù)氧化物之間因為存在結(jié)構(gòu)或電子調(diào)變等相互作用，活性比相應(yīng)的單一氧化物要高。有以下兩大類：

(1)鈣鈦礦型復(fù)氧化物

稀土與過渡金屬氧化物在   條件下能夠構(gòu)成具有   鈣鈦礦型的復(fù)合氧化物，通式為ABO3，其活性明顯優(yōu)于相應(yīng)的單一氧化物。結(jié)構(gòu)中一般A為四面體型結(jié)構(gòu)，B為八面體形結(jié)構(gòu)，這樣A和B構(gòu)成交替立體結(jié)構(gòu)，易于替代而發(fā)生品質(zhì)缺點，即催化活性   位，外表晶格氧供給的氧化   ，從而完成   氧化反響。常見的有幾類如：BaCuO2、LaMnO3等。

(2)尖晶石型復(fù)氧化物

作為復(fù)氧化物重要的一種結(jié)構(gòu)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(qū)(約80℃)，對烴類亦在低溫區(qū)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(fù)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(huán)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(jié)構(gòu)的陶瓷材料上。