VOC催化燃燒的組成部分是什么?

 

 

(1)催化劑的定義:催化劑是一種能夠提高化學(xué)反應(yīng)速率，控制反應(yīng)方向，并在反應(yīng)前后保持化學(xué)性質(zhì)不變的物質(zhì)。

 

(2)催化機(jī)理:催化機(jī)理是一個(gè)非常復(fù)雜的問題，這里只簡單介紹一下。在化學(xué)反應(yīng)過程中，催化劑的加入不能改變?cè)械幕瘜W(xué)平衡，只能改變化學(xué)反應(yīng)的速度，而且在反應(yīng)前后，催化劑本身的性質(zhì)不會(huì)改變。那么，催化劑是如何加速反應(yīng)的呢?由于催化劑在反應(yīng)前后沒有變化，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)，由于它的參與，反應(yīng)改變了原來的方式，使反應(yīng)活化能降低，從而加快了反應(yīng)速度。例如，A+B→C反應(yīng)是由中間活性結(jié)合劑(AB)轉(zhuǎn)變而成，即:A+B→[AB]→C反應(yīng)速度較慢。加入K催化劑后，反應(yīng)由A+B+2K→[AK]+[BK]→[CK]+K→C+2K，不再需要從[AB]過渡到C，在不改變催化劑性質(zhì)的情況下，加速反應(yīng)。

 

VOC催化燃燒組成

 

(3)催化燃燒的工藝組成:不同的排放場合和不同的廢氣有不同的工藝流程。但是，無論采用哪種過程，它都由以下過程單元組成。

 

為了避免觸媒床堵塞和觸媒中毒，進(jìn)入觸媒床前必須對(duì)廢氣進(jìn)行預(yù)處理，以清除廢氣中的灰塵、飛沫和觸媒毒物。

 

預(yù)熱裝置包括廢氣預(yù)熱裝置和催化劑燃燒器預(yù)熱裝置。由于催化劑具有催化活性溫度，催化燃燒又稱催化劑著火溫度，必須使尾氣和床層溫度達(dá)到著火溫度才能進(jìn)行催化燃燒，因此，必須設(shè)置預(yù)熱裝置。但對(duì)于排氣本身溫度較高的場合，如漆包線、***緣材料、油漆等干燥排氣，溫度可達(dá)300℃以上，無需設(shè)置預(yù)熱裝置。預(yù)熱裝置中加熱后的熱氣體可通過換熱器和床內(nèi)管產(chǎn)生。預(yù)熱器熱源可采用煙氣或電加熱。當(dāng)催化反應(yīng)開始時(shí)，回收的反應(yīng)熱可以用來盡可能地對(duì)廢氣進(jìn)行預(yù)熱。當(dāng)反應(yīng)熱較***時(shí)，還應(yīng)設(shè)置余熱回收裝置，以節(jié)約能源。預(yù)熱廢氣的熱源溫度一般高于催化劑的活性溫度。為了保護(hù)催化劑，加熱裝置應(yīng)與催化燃燒裝置保持一定的距離，使廢氣溫度均勻分布。從需要預(yù)熱,催化燃燒方法是***適合連續(xù)排氣凈化,如果間歇排氣,不僅每個(gè)預(yù)熱需要能耗,反應(yīng)的熱量不能被循環(huán)利用,將會(huì)造成很***的能源浪費(fèi),在設(shè)計(jì)和選擇應(yīng)注意這一點(diǎn)。

 

(3)催化燃燒裝置一般采用固定床催化反應(yīng)器。反應(yīng)器應(yīng)按規(guī)范設(shè)計(jì)，操作、維護(hù)、卸除催化劑應(yīng)方便。在催化燃燒的工藝設(shè)計(jì)中，需要根據(jù)具體情況設(shè)計(jì)合成工藝，即預(yù)熱器與反應(yīng)器分別安裝，通過管道連接。在燃?xì)饬枯^低的情況下，可以使用催化焚燒爐(見圖16-13)將預(yù)熱與反應(yīng)結(jié)合，但要注意預(yù)熱段與反應(yīng)段之間的距離。圖16-13催化焚燒爐結(jié)構(gòu)在有機(jī)廢氣催化燃燒過程中，待處理的有機(jī)廢氣高溫與空氣混合容易發(fā)生爆炸，因此安全問題十分重要。因此，一方面需要控制有機(jī)物與空氣的混合比例，使其處于爆炸的下限;另一方面，催化燃燒系統(tǒng)應(yīng)配備監(jiān)控報(bào)警裝置和防爆措施。