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催化燃烧原理及其应用

 发布时间:2021-11-23 点击量:47


        催化燃烧实际上为完全的催化氧化,即在催化剂作用下,使废气中的有害可燃组分完全氧化为CO2和H2O。由于绝大部分有机物均具有可燃烧性,因此催化燃烧法已成为净化含径类化合物废气的有效手段之一。又由于很大一部分有机化合物具有不同程度的恶臭,因此催化燃烧法也是消除恶臭气体的有效手段之一。

       目前催化燃烧法已应用于金属印刷、绝缘材料、漆包线、炼焦、涂料、化工等多种行业中净化有机废气。特别是在漆包线、绝缘材料、印刷等生产过程中排出的烘干废气,因废气温度较高、有机物浓度较高,对燃烧反应及热量回收有利,具有较好的经济效益,因此应用最为广泛。

       同其他燃烧法相同,催化燃烧的最终产物为CO2和 H2O,无法回收废气中原有的有机组分,因此操作过程中的能耗大小以及热量回收的程度将决定催化燃烧法的应用价值。

       (一)催化燃烧法的特点

       与其他种类的燃烧法相比,催化燃烧法具有如下特点:

       ①催化燃烧为无火焰燃烧,所以安全性好;

       ②燃烧温度要求低,大部分烃类和 CO在 300~450℃之间即可完成反应,由于反应温度低,故辅助燃料消耗少;

       ③对可燃组分浓度和热值限制较小;

       ④为使催化剂延长使用寿命,不允许废气中含有尘粒和雾滴。

      (二)催化燃烧催化剂

      用于催化燃烧的催化剂以贵金属Pt、 Pd催化剂使用最多,因为这些催化剂活性好,寿命长,使用稳定。我国由于贵金属资源稀少,因此注意了从事非贵金属催化剂的研究,目前研究较多的为稀土催化剂,并已取得一定成效。国内已研制使用的催化剂有下列几类,

      以Al2O3为载体的催化剂。此载体可作成蜂窝状或粒状等,然后将活性组分负载其上,现已使用的有蜂窝陶瓷钯催化剂、蜂窝陶瓷铂催化剂、蜂窝陶瓷非贵金属催化剂、rAl2O3粒状铂催化剂、rAl2O3稀土催化剂等。

      以金属作为载体的催化剂。可用镍铬合金、镍铬镍铝合金、不锈钢等金属作为载体,已经应用的有镍铬丝蓬体球钯催化剂、铂钯/镍60铬15带状催化剂、不锈钢丝网钯催化剂以及金属蜂窝体的催化剂等。

      各种催化剂的品种与性能见下表。

催化剂品种活性组分含量/%2000h-1下90%转化温度/℃最高使用温度/℃
Pt-Al2O30.1~0.5250~300650
Pd-Al2O30.1~0.5250~300650
Pd-Ni、Cr丝或网0.1~0.5250~300650
Pd-蜂窝陶瓷0.1~0.5250~300650
Mn、Cu-Al2O35~10350~400650
Mn、Cu、Cr-Al2O35~10350~400650
Mn-Cu、Co-Al2O35~10350~400650
Mn、Fe-Al2O35~10350~400650
稀土催化剂5~10350~400700
锰矿石颗粒25~35300~350500

                                                                                                             注:可联系我们获得设计方案。