催化氧化法始於20世紀40年代,主要用(yòng)於工業惡臭廢氣處(chù)理和裝置的能量回收。由(yóu)於催化氧化技術具有高效、節能、環保、產物易於控製等優點(diǎn),目前已成為淨化(huà)可(kě)燃性(xìng)含碳氫化合物和惡臭氣體的有效手段。
催化氧化技術(shù)已成(chéng)功應用於化工噴(pēn)塗、漆包線、印刷、煉焦、絕緣材料等眾(zhòng)多行業的揮發性有(yǒu)機汙(wū)染物(wù)廢氣淨化。催化氧化技術是典型的氣-固相催化過程,反應中揮發性有機廢氣(qì)在催(cuī)化劑的作用下發生完全氧化(huà)反(fǎn)應。催化劑的作用是(shì)降低(dī)反應的活化能,同時使反(fǎn)應物分子富集(jí)於催化劑表麵,提高反應速率,借助催化劑可以使有機廢氣在(zài)較低的起燃溫度下發生無火焰燃(rán)燒,並氧化為CO2和H2O,同時放出大量的熱。催化(huà)氧化法的淨化效率通常在95%以上,其主要工(gōng)藝流程如圖2-1所示。
當有機廢氣量(liàng)較大時,工程上一般將換(huàn)熱器(qì)、燃燒室和催化床分別設計成獨立設備(bèi)(分建式),相互間(jiān)用管路連接;當有機廢氣量較小時,預熱器、燃燒(shāo)室和催化床安裝(zhuāng)在同一個設備中(組合式(shì))。
待處理廢氣一般借助催化燃燒後的淨化氣預熱,當有機廢氣(qì)溫度較低,且經過預熱後仍不能達到催化燃燒(shāo)溫度時,多數情況下是利用輔助燃料燃燒(shāo)產生高溫燃(rán)氣與廢氣均勻混合升溫,大部分碳(tàn)氫化合物可在500℃以內通過催化劑床層迅速氧化[式(2-1)]。催化氧化的實質是活性(xìng)氧參與的劇烈氧(yǎng)化(huà)反應,催(cuī)化劑活(huó)性組(zǔ)分將空氣氧活化,當與反應物分子接觸時(shí)發生能量傳遞,反應物分子被(bèi)活化,從而加速氧(yǎng)化反應的進行。根據不(bú)同氧化階段的氧化溫度不同,催化氧化大致可(kě)以分為以下三(sān)個階段:
①低溫階段,反應為內表麵反應動力學控製;
②中間階(jiē)段,反應速率受到擴散過程控製;
③高溫階段,催化活性對整個反應過程的控製變得尤為明(míng)顯。
無火(huǒ)焰催化氧化技術是VOCs治理行業中應(yīng)用*為廣泛的方法之一,其具有以下優點:
①起燃溫度(dù)低,能量消耗少。催化氧化起燃溫(wēn)度(dù)通(tōng)常為250~500℃,能耗較少。由(yóu)於反應溫度降低,允許使用標準材料來代替昂貴的特殊材料,大大降低了設備費用和操作成(chéng)本(běn)。
②應用範圍廣。催化氧化適用於(yú)濃度範圍廣、成分複雜的(de)各種有(yǒu)機廢(fèi)氣處理。目前催(cuī)化氧化技術(shù)已成功地應用於金屬(shǔ)漆(qī)包線、絕緣材(cái)料、印刷等生產過程中排放的有(yǒu)機廢氣處理,由於廢氣溫度和有機物(wù)濃(nóng)度較(jiào)高,催化氧化能實現自身熱平衡和部分熱量(liàng)再利用,因此具有(yǒu)較(jiào)好的經濟效益(yì)。
③設備簡單,易升級改造。由於催化反應(yīng)在催化劑表麵進行,提高了體積燃燒(shāo)速率,燃燒鍋爐可以小型化。當前,大部分燃(rán)燒設備采用的都是非催化燃燒,將現有的均相燃燒改革為催化燃燒隻要將現有設備進行簡單升級改造即可實(shí)現,滿足達標排放的(de)要求。
④淨化效率高,二次汙染少。用(yòng)深度催化氧化法處理有機廢氣的淨化效率一般都在95%以上,且*終產物為無(wú)汙染的CO2和H2O,因此較少出現二次汙染問題,且氧化氣氛緩和,運轉費用低,操作管理方便。此(cǐ)外,由於(yú)反應溫度(dù)低,深度催化氧化能很好地控製(zhì)熱力型NOx的生成。
版權聲明:本網注明來源為“環(huán)亞環保”的文字、圖片內容,版權均屬本站所有,如(rú)若轉載(zǎi),請注明本文出(chū)處:http://www.whhzyfl.com 。同時本網轉載內容僅為傳播資訊,不代表本網觀點。如涉及作(zuò)品(pǐn)內容、版權和其它問題,請與本網站聯係,999二区在线(men)將在(zài)及時(shí)刪(shān)除內容。