有機廢氣催化燃燒的基本原理是什么?
在催化劑的作用下,使有機廢氣中的碳氫化合物在溫度較低的條件下迅速氧化成水和二氧化碳,達到治理的目的。催化燃燒法處理工業有機廢氣是20世紀40年代末出現的技術。
1. 催化燃燒過程是在催化燃燒裝置中進行的。有機廢氣先通過熱交換器預熱到200~400℃,再進入燃燒室,通過催化劑床時,碳氫化合物的分子和混合氣體中的氧分子分別被吸附在催化劑的表面而活化。由于表面吸附降低了反應的活化能,碳氫化合物與氧分子在較低的溫度下迅速氧化,產生二氧化碳和水。
2. 催化燃燒反應的關鍵是選擇合適的催化劑。對催化劑的要求是:活性高,特別要低溫活性好,以便在盡可能低的溫度下開始反應。燃燒反應是放熱反應,釋放出大量的熱可使催化劑的表面達到 500~1000℃的高溫,而催化劑容易因熔融而降低活性,所以要求催化劑能耐高溫。
3. 一般都涂在載體上,所以它的形狀也依載體而異。載體有γ-Al2O3制成的球體、圓柱體和各種異形體,有用表面覆蓋活性氧化鋁薄膜的多孔陶瓷蜂窩體,也有用耐熱合金絲制成的膨體球和金屬波紋板等。載體可減少催化劑的用量,起支撐作用。它應具有比表面積大、耐高溫、機械強度大和流體阻力小等特性。
催化燃燒可以使燃料在較低的溫度下實現完全燃燒,對改善燃燒過程、降低反應溫度、促進完全燃燒、抑制有毒有害物質的形成等方面具有極為重要的作用,是一個環境友好的過程,其應用領域不斷擴展,已廣泛地應用在工業生產與日常生活的諸多方面。
該處理工藝可廣泛用于石油、化工、橡膠、油漆、涂裝、家具、家電、印刷等行業中產生的低濃度有機廢氣的凈化處理,可處理的有機物質種類包括苯類、酮類、醇類、醚類和烷烴類等。
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