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    催化燃燒是借助催化劑在低溫下(200400)下,實現對有機物的完全氧化,因此,能耗少,操作簡便,安全,凈化效率高,在有機廢氣特別是回收價值不大的有機廢氣凈化方面, 比如化工,噴漆、絕緣材料、漆包線、涂料生產等行業應用較廣。

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    一、 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。但不論采取哪種工藝流程,都由如下工藝單元組成。 

     廢氣預處理 

      為了避免催化劑床層的堵塞和催化劑中毒,廢氣在進入床層之前必須進行預處理,以除去廢氣中的粉塵、液滴及催化劑的毒物。 

    ②預熱裝置 

      預熱裝置包括廢氣預熱裝置和催化劑燃燒器預熱裝置。因為催化劑都有一個催化活性溫度,對催化燃燒來說稱催化劑起燃溫度,必須使廢氣和床層的溫度達到起燃溫度才能進行催化燃燒,因此,必須設置預熱裝置。但對于排出的廢氣本身溫度就較高的場合,如漆包線、絕緣材料、烤漆等烘干排氣,溫度可達300℃以上,則不必設置預熱裝置。 

      預熱裝置加熱后的熱氣可采用換熱器和床層內布管的方式。預熱器的熱源可采用煙道氣或電加熱,目前采用電加熱較多。當催化反應開始后,可盡量以回收的反應熱來預熱廢氣。在反應熱較大的場合,還應設置廢熱回收裝置,以節約能源。 

    ③催化燃燒裝置 

    一般采用固定床催化反應器。反應器的設計按規范進行,應便于操作,維修方便,便于裝卸催化劑。 

    在進行催化燃燒的工藝設計時,應根據具體情況,對于處理氣量較大的場合,設計成分建式流程,即預熱器、反應器獨立裝設,其間用管道連接。對于處理氣量小的場合,可采用催化焚燒爐把預熱與反應組合在一起,但要注意預熱段與反應段間的距離。 

    在有機物廢氣的催化燃燒中,所要處理的有機物廢氣在高溫下與空氣混合易引起爆炸,安全問題十分重要。因而,一方面必須控制有機物與空氣的混合比,使之在爆炸下限;另一方面,催化燃燒系統應設監測報警裝置和有防爆措施。

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    二、催化燃燒用催化劑

    由于有機物催化燃燒的催化劑分為貴金屬(以鉑、鈀為主)和賤金屬催化劑。

    貴金屬為活性組分的催化劑分為全金屬催化劑和以氧化鋁為載體的催化劑。

     全金屬催化劑是以鎳或鎳鉻合金為載體,將載體做成帶、片、丸、絲等形狀,采用化學鍍或電鍍的方法,將鉑、鈀等貴金屬沉積其上,然后做成便于裝卸的催化劑構件。由氧化鋁作載體的貴金屬催化劑,一般是以陶瓷結構作為支架,在陶瓷結構上涂覆一層僅有013mmα-氧化鋁薄層,而活性組分鉑、鈀就以微晶狀態沉積或分散在多孔的氧化鋁薄層中。但由于貴金屬催化劑價格昂貴,資源少,多年來人們特別注重新型的、價格較為便宜的催化劑的開發研究,我國是世界上稀土資源最多的國家,我國的科技工作者研究開發了不少稀土催化劑,有些性能也較好。

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    工作原理圖

     

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