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催化燃烧设备的选型很重要

发布时间:2019-09-22  发布者:标艺环保
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  • 随着环境的不断恶化,我国也提倡保护环境。现有的催化燃烧设备不仅环保,而且可回收利用,达到节能环保的目的。光废气净化和催化燃烧装置不会产生二次污染,大大改善了环保设备。所以他们是如何实现这种效果的?光催化氧化是在外界可见光的作用下发生的。利用半导体和空气为催化剂,光为能量,将有机化合物降解为CO2、H2O等无毒无害组分。采用人工紫外光为能源,经本特殊处理后,具有活性和高反应效率的纳米TiO2催化剂。经过处理后,废气气味可以达到更理想的净化效果。在半导体光催化氧化过程中,纳米TiO2催化剂在吸收光能时,受紫外光照射产生电子跃迁和空穴跃迁,进一步结合产生电子空穴对。催化燃烧装置与吸附在废气表面的水(H2O)和氧(O2)反应生成活性羟基自由基和超氧阴离子自由基,可转化各种有机废气,如烃类、醛类、酚类、醇类、巯基、苯、氨等。通过光催化氧化,将氮氧化物、硫化物等有机化合物和无机物VOC还原成二氧化碳(CO2)、水(H2O)等无毒无害物质。同时臭气也消失了,对废气的净化起到了一定的作用,并能有效地去除管道中的细菌和病 毒,因为光催化氧化过程中不含添加剂,因此不会产生二次污染。运营成本只是用电,经常需要更改部分,相当的企业使用节能环保。

    催化燃烧设备选型必须优化和可靠,这为达标排放奠定了基础。因为有机废气的成份繁多,催化燃烧设备的品质直接影响安全运行和净化效果。所以,环保达标排放是第二原则。所有催化燃烧设备功能不是全能的,净化对象的针对性极强。因此,有机废气中含有颗粒物、卤素废气、重金属等化合物,对有机催化燃烧设备均有干扰,甚至破坏净化效果。所以,在进入有机催化燃烧设备前,必须把此类化合物进行彻底的净化除去。

    有机废气处理工艺前处理系统,在有机废气处理中通常会有颗粒物、漆雾、重金属、卤素化合物等混合物。因此,在有机废气净化之前应把这些混合物进行严格净化,以免影响后级净化效果。前处理通常选用前处理器、水帘式净化器、喷淋净化器、除尘器、高效除尘器等配套净化设备及附件。

    有机废气通常是易燃易爆、有毒有害气体,在设计有机废气处理工艺中安全要素为原则。所以挥发性有机物的浓度安全指标必须爆炸下限1/4值以下运行。有经验的设计师会考虑到突发性浓度挥发。如生产商工艺配方投料失误,生产线温度或压力参数异常等均要有应急控制和措施。尤其在化工行业,这个问题尤为重要。所以,选择有丰富经验的有机废气净化专 业显得尤为重要。电控及自控是有机废气治理工程系统的指挥中心,所以电控原理设计要简洁、可靠。电气元件要安全、可靠。应有良好的工作环境。

    催化燃烧装置催化剂种类目前催化剂的种类已相当多,按活性成分大体可分3类:

    1、贵金属催化剂

    铂、钯、钌等贵金属对烃类及其衍生物的氧化都具有很高的催化活性,且使用寿命长,适用范围广,易于回收,因而是最常用的废气燃烧催化剂。如我国最早采用的Pt-Al2O3催化剂就属于此类催化剂。但由于其资源稀 少,价格昂贵,耐中毒性差,人们一直努力寻找替代品或尽量减少其用量。

    2、过渡金属氢化物催化剂

    作为取代贵金属催化剂,采用氧化性较强的过渡金属氧化物,对甲烷等烃类和一氧化碳亦具有较高的活性,同时降低了催化剂的成本,常见的有MnOx、CoOx和CuOx等催化剂。大学研制的含MnO2催化剂,在130℃及空速13000h-1的条件下能消除甲醇蒸气,对乙醛、丙酮、苯蒸气的清除也很有效果。

    3、复氧化物催化剂

    一般认为,废气催化燃烧设备复氧化物之间由于存在结构或电子调变等相互作用,活性比相应的单一氧化物要高。主要有以下两大类:

    (1)钙钛矿型复氧化物

    稀土与过渡金属氧化物在一定条件下可以形成具有天然钙钛矿型的复合氧化物,通式为ABO3,其活性明显优于相应的单一氧化物。结构中一般A为四面体型结构,B为八面体形结构,这样A和B形成交替立体结构,易于取代而产生品格缺陷,即催化活性中心位,表面晶格氧提供高活性的氧化中心,从而实现深度氧化反应。常见的有几类如:BaCuO2、LaMnO3等。

    (2)尖晶石型复氧化物

    作为复氧化物重要的一种结构类型,以AB2X4表示。尖晶石亦具有优良的深度氧化催化活性,如对CO的催化燃烧起燃点落在低温区(约80℃),对烃类亦在低温区可实现完全氧化。其中研究最为活跃的CuMn2O4尖晶石,对芳烃的活性尤为出色,如使甲 苯完全燃烧只需260℃,实现低温催化燃烧,具有特别实际意义。

    催化燃烧设备特点

    ①采用催化燃烧工艺净化有机废气,可同时去除多种有机污染物,具有工艺流程简单、设备紧凑、运行可靠等优点;

    ②采用电加热/天然气加热启动,具有方便、运行费用低的优点;

    ③工艺具有多重安全保护措施,确保系统的安全运行;

    ④整个过程无废水产生,净化过程不产生二次污染;

    ⑤具有净化效率高,一般均可达97%以上。

    催化燃烧设备可广泛用于石油、化工、橡胶、油漆、涂装、家俱、家电、印刷等行业中产生的低浓度有机废气的净化处理,可处理的有机物质种类包括苯类、酮类、酯类、醇类、醚类和烷烃类等。


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