一、催化燃燒的基本原理
催化燃燒是典型的氣-固相催化反應(yīng),其實(shí)質(zhì)是活性氧參與的深度氧化作用。在催化燃燒過(guò)程中,催化劑的作用是降低活化能,同時(shí)催化劑表面具有吸附作用,使反應(yīng)物分子富集于表面提高了反應(yīng)速率,加快了反應(yīng)的進(jìn)行。借助催化劑可使有機(jī)廢氣在較低的起燃溫度條件下,發(fā)生無(wú)焰燃燒,并氧化分解為CO2和H2O,同時(shí)放出大量熱能,其反應(yīng)過(guò)程為:
2 催化燃燒的特點(diǎn)及經(jīng)濟(jì)性2.1 催化燃燒的特點(diǎn)2.1.1起燃溫度低,節(jié)省能源有機(jī)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(diǎn)。在某些情況下,達(dá)到起燃溫度后便無(wú)需外界供熱。
催化燃燒設(shè)備的原理 優(yōu)點(diǎn)
①可以降低有機(jī)廢氣的起始燃燒溫度。例如甲醇、甲醛在以氧化鋁為載體的Pt催化劑(Pt/Al2O3)的作用下,室溫下就開(kāi)始燃燒,而直接燃燒法起始燃燒點(diǎn)通常為300~600℃。
②燃燒不受碳?xì)浠衔餄舛鹊南拗啤?/p>
③基本上不會(huì)造成二次污染。
④設(shè)備較簡(jiǎn)單,投資少,見(jiàn)效快。
催化燃燒法存在的主要問(wèn)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性,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(lái),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性能等方面有所進(jìn)展。中國(guó)研制的稀土元素催化劑已用于有機(jī)廢氣的治理。