催化燃燒設(shè)備的催化劑材料是什么

 

催化劑是催化燃燒法的核心。***的催化劑必須具有催化活性高、熱穩(wěn)定性***、強(qiáng)度高、壽命長的***點(diǎn)。

 

在一個化學(xué)反應(yīng)過程中，催化劑的加入并不能改變原來的化學(xué)平衡，只能改變化學(xué)反應(yīng)的速度，而催化劑本身的性質(zhì)在反應(yīng)前后并沒有改變。那么，催化劑是如何加速反應(yīng)的呢？既然反應(yīng)前后催化劑沒有變化，那么催化劑是否參與了反應(yīng)？事實(shí)上，催化劑本身參與了反應(yīng)，改變了反應(yīng)的原始方式，降低了反應(yīng)的活化能，加快了反應(yīng)速度。例如，反應(yīng)具有催化活性溫度，這被稱為催化燃燒的催化劑起燃溫度。在進(jìn)行催化燃燒之前，廢氣和床的溫度必須達(dá)到起燃溫度。因此，必須設(shè)置預(yù)熱裝置。但對于廢氣本身溫度較高的場合，如漆包線、***緣材料、烤漆等。，溫度可以達(dá)到300℃以上，所以沒有必要設(shè)置預(yù)熱裝置。

 

鉑、鈀、釕等貴金屬對烴類及其衍生物的氧化具有較高的催化活性，且使用壽命長、適用范圍廣、易回收，是***常用的廢氣燃燒催化劑。比如***內(nèi)***早使用的Pt-Al2O3催化劑就屬于這類催化劑。但由于其資源稀缺，價格高，抗毒性差。

 

金屬負(fù)載催化劑通常是將金屬制成絲網(wǎng)或絲帶，然后在其上沉積活性成分。金屬負(fù)載催化劑具有導(dǎo)熱性***、機(jī)械強(qiáng)度高的***點(diǎn)，但缺點(diǎn)是比表面積小。陶瓷載體結(jié)構(gòu)有粒狀和蜂窩狀兩種，陶瓷材料通常是硅鋁氧化物。顆粒載體的***點(diǎn)是比表面積***，缺點(diǎn)是載體之間相互摩擦，導(dǎo)致壓降***，活性組分磨損。蜂窩載體是一種理想的載體類型，比表面積高，比球粒柱壓降低，機(jī)械強(qiáng)度、耐磨性和抗熱震性較***。

 

隨著時間的延長，催化劑的活性會逐漸降低，直至失活。催化劑失活有三種主要類型:

 

(1)催化劑完全失活。使催化劑失活的物質(zhì)包括快速和慢速作用的毒物。速效毒物主要有磷和砷，緩效毒物有鉛和鋅。通常，催化劑失活是由于毒物和活性組分結(jié)合或熔化成合金。對于速效毒物，即使少量也能迅速使催化劑失活。當(dāng)溫度低于500℃時，活性物質(zhì)的合金化速率因慢性毒物而慢得多。

 

(2)催化反應(yīng)的抑制。鹵素和硫的化合物很容易與活性中心結(jié)合，但這種結(jié)合是相對松散的、可逆的和暫時的。當(dāng)廢氣中的這些物質(zhì)被去除時，催化劑活性可以恢復(fù)。

 

(3)沉積覆蓋活動中心。不飽和化合物的存在導(dǎo)致積碳。此外，陶瓷粉塵、氧化鐵化合物等顆粒物堵塞活性中心，從而影響催化劑的吸附和脫附能力，導(dǎo)致催化劑活性下降。

 

為了保證系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行，吸附器采用多單元分流組合結(jié)構(gòu)。正常運(yùn)行時，只有一臺機(jī)組處于脫附狀態(tài)，其他機(jī)組處于吸附或冷卻狀態(tài)；有機(jī)廢氣收集后通過過濾器進(jìn)入n- 1單元進(jìn)行吸附，凈化后的氣體排入***氣。正常吸附前，將催化床燃燒室預(yù)熱至300℃。一定時間后，當(dāng)單元中的活性炭纖維吸附飽和時，打開脫附閥，用120℃的熱空氣脫附。脫附后的高濃度有機(jī)廢氣進(jìn)入催化床，燃燒分解成CO2和H2O。凈化后的高溫氣體經(jīng)管式換熱器預(yù)熱，一小部分通過煙囪排出，其余補(bǔ)充新鮮空氣后作為脫附熱空氣返回。此時可以停止電加熱管的預(yù)熱，通過放空閥，由PLC工控機(jī)可編程控制器根據(jù)設(shè)定的時間差，打開和關(guān)閉各單元吸附和脫附的蝶形氣動閥門。整個電控裝置分為手動和自動兩組，并配有自動報警系統(tǒng)。

 

催化燃燒可以處理幾乎所有的烴類有機(jī)廢氣和惡臭氣體，即適用于處理各種濃度范圍廣、成分復(fù)雜的有機(jī)廢氣。吸附-催化燃燒法對有機(jī)化工、涂料、***緣材料等行業(yè)排放的低濃度、多組分、無回收價值的廢氣效果更***。