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催化氧化系统CO

催化氧化系统CO
产品详情

       废气焚烧炉是利用辅助燃料燃烧产生的热量,将可燃有害气体的温度提高到反应温度,从而产生氧化分解的设备。废气焚烧炉有“直燃式”和“蓄热式”两种。催化氧化是典型的一一 固相催化反应,其实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化氧化过程中,催化剂的作用是降低活化能,同时催化剂表面具有吸附作用,使反应物分子富集于表面提高了反应速率,加快了反应的进行。借助催化剂可使有机废在较低的起燃温度条件下,发生无焰氧化,并氧化分解为CO2和H2O,同时放出大量热能,从而达到去除废气中的有害物的方法。其反应过程为:在将废气进行催化氧化的过程中,废气经管道由风机送入热交换器,将废气加热到催化氧化所需要的起燃温度,再通过催化剂床层使之氧化,由于催化剂的存在,催化氧化的起燃温度约为250-300oC,大大低于直接氧化法的氧化温度650-800oC因此能耗远比直接氧化法为低。

  工艺流程简图

  催化氧化系统的机理/ System principle

  催化作用的机理是一个很复杂的问题, 这里仅做简介。在一个化学反应过程中,催化剂的加入并不能改变原有的化学平衡,所改变的仅是化学反应的速度,而在反应前后催化剂本身的性质并不发生变化。那么催化剂是怎样加速了反应速度呢了 既然反应前后催化剂不发生变化,那么催化剂到底参加了反应没有? 实际上,催化剂本身参加了反应,正是由于它的参加,使反应改变了原有的路径,使反应的活化能降低,从而加速了反应速度。例如反应A+B→C是通过中间活性结合物(AB)过渡而成的,即:

  A+B →[AB]→C

  其反应速度较慢。当加入催化剂K后,反应从一条很容易进行的途径实现:

  A+B+2K→[AK]+[BK]→[CK]+K→C+2K

  中间不再需要[AB]向C的过渡,从而加快了反应速度,而催化剂并未改变性质。

  燃烧过程:催化燃烧过程是在催化燃烧装置中进行的。有机废气先通过热交换器预热到200 ~ 400oC,再进入燃烧室,通过催化剂床时,碳氢化合物的分子和混合气体中的氧分子分别被吸附在催化剂的表面而活化。由于表面吸附降低了反应的活化能,碳氢化合物与氧分子在较低的温度下迅速氧化,产生二氧化碳和水。

  催化剂:催化燃烧反应的关键是选择合适的催化剂。对催化剂的要求是:活性高特别要低温活性好以便在尽可能低的温度下开始反息燃烧反应是放热反应,释放出大量的热可使催化剂的表面达到500~1000oC的高温,而催化剂容易因熔融而降低活性,所以要求催化剂能耐高温。

  催化燃烧用的催化剂可分为:①贵金属类:铂、钯、钌等。贵金属催化剂有很高的氧化活性和易回收等优但仍然是世界各国采用的主要催化剂。②非贵金属类:主要是过渡族元素的氧化1)和氧化镍(NiO)等。单组分氧化物耐热性差,活性低,致使应用受到限制。以后3:2)的复合物,三氧化二铁-三氧化二铬复合物,氧化铜-三氧化二铬复合物,合氧化物虽可改善某些催化性能,但氧化活性仍不及贵金属。此外,还有金属有F含硫的碳氯化合物的催化燃烧,使用温度限于300 -400oC高温时易分解。

  般都涂在载体上,所以它的形状也依载体而异。载体有y-Al?O?超成的球体,圆柱体和各种异形体,有用表面覆盖活性氧化铝薄膜的多孔陶瓷蜂窝体,也有用耐热合金丝支撑的膨体球金属波纹板等。载体可减少催化剂的用量,起支撑作用。它应具有比表面积大、耐高温、机械强度大和流体阻力小等特性。

  适用范围


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