催化燃烧设备技术分析以及实用特点

一、催化燃烧技术
催化燃烧设备技术指使用催化剂使VOCs在低温条件下燃烧，成CO2、H2O、热量的一种净化技术。其特点是耗能少、起燃温度低，而且对浓度较低的VOCs也能进行处理。与一般热力燃烧相比，无需较多辅助热量，是一种新型环保的VOCs处理技术。
催化燃烧技术中，催化剂性能越高，对VOCs的净化就越che底，反之则净化不够完全。催化剂的种类主要有金属催化剂、贵金属催化剂等，贵金属催化剂由于成本高、易中毒和资源匾乏等缺点，应用的较少。目前，主要以金属物催化剂为主，其高温稳定、低温高活性和抗中毒能力强等特点，使得它被广泛的应用在工业生产当中。我国科学家通过多次试验得到NiO/γ-Al2O3、CdO/γ-Al2O3、CuO/γ-Al2O3等多种催化剂，同时也验证了其起燃温度低、催化活性高的特点。而后科学家们用不同的催化剂对苯进行燃烧试验，发现在同等负载时，载体的不同对催化剂活性的影响巨大。Liu等相关人员采用浸渍法制备MnOx/TiO2、MnOx/Al2O3以及MnOx/SiO2催化剂，并对氯苯进行催化燃烧试验中发现催化剂活性较高的是MnOx/TiO2，在经过TPR与XRD测试分析表明出现此类现象的原因在于活性组分MnOx在该催化剂上具有较高的分散度。Yang等对SBA-15与MCM-41分子筛分别作为CuO载体催化苯燃烧的性能实验中，发现在载体SBA-15上CuO的分散度大于载体MCM-41，因而在载体SBA-15催化苯燃烧的活性高。
我国在VOCs的催化燃烧技术方面研究，但由于催化剂的制备、VOCs种类分析、工艺等多方位因素的影响，催化燃烧设备技术的过程都较为复杂，若将其应用在燃煤电厂中，种类繁多的VOCs和Cl、S、P、H2O等也都会降低催化剂活性。因此，要结合燃煤电厂的生产实际及工艺条件进行理论与实践的结合，有针对性的改变催化燃烧技术，保护生态环境。
二、催化燃烧一体机的实用特点与催化氧反应的流程
催化燃烧一体机是一种除掉有害气体及恶臭气体的一种装置。它具有运行成本不高、设备占地面积小，自重轻、无任何机械动作，无噪音等特点。
催化燃烧一体机的净化速率不错，是目前市场上处理废气的废气净化设备。如果是要处理浓度比较高的废气的话，应当是配合水帘+废气洗涤塔+低温活性炭设备+光解式废气净化装置来共同处理，处理废气的净化速率还可以。
催化氧反应的流程：
1、催化氧反应剂进行废气催化氧反应，将有毒有害物质破坏且改变成为低分子没有伤害物质；
2、催化剂涂层，在C波段激光刺激它产生活性，强化催化氧反应作用；
3、在分离过程中产生高臭氧UV紫外线光束分离空气中的氧分子产生游离氧，即活性氧，因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合，进而产生臭氧；众所周知臭氧对有机物具有氧反应作用，对恶臭气体及其它刺激性异味有较强的清理效果；通俗的讲光催化氧反应就是在外界可见光的作用下发作催化作用，光催化氧反应反应是以半导体及空气为催化剂，以光为能量，将有机物降解为CO2和H2O及其它洁净没有伤害成份。
可燃物在催化剂作用下燃烧与直接燃烧相比，催化燃烧温度较低，燃烧比较全部。催化燃烧所用的催化剂为具有大比表面的贵金属和金属氧反应物多组分物质。例如家用负载Pd或稀土化合物的催化燃气灶，可减少尾气中CO含量，提高热速率。负载0.2%pt的氧反应铝催化剂，在500℃下，可将大多数有机化合物燃烧，脱臭净化到化学位移σ=1以下。催化燃烧为无焰燃烧，因此适用于稳定性要求高的场合，如以H2和O2为原料的燃料电池、用汽油或酒精为原料的怀炉（催化剂为浸Pt石棉）等。如除掉化工厂NOx的烟雾，可加燃料到烟雾中，通过负载型铂和钯催化剂，催化燃烧使NOx转化为N2气。采用适当的催化剂，使用有害气体中的可燃物质在较低的温度下分离、氧反应的燃烧方法。
催化燃烧一体机的实用特点：
1、操作方便：设备工作时，实现自动控制。
2、能耗低：设备启动，仅需15~30分钟升温至起燃温度，耗能仅为风机功率，浓度较低时自动补偿。
3、稳定：设备配有阻火除尘系统、防爆泄压系统、超温警报系统及自控系统。
4、阻力小，净化率高：采用当今的贵金属钯、铂浸渍的蜂窝状陶瓷载体催化剂，比表面积大。
6、余热可回用：余热可返回烘道，降低原烘道中消耗功率；也可作其它方面的热源。
7、占地面积小：仅为同行业同类产品的70%~80%，且设备基础无特别要求。
8、使用寿命长：催化剂一般8000小时较换，并且载体可循环。
催化燃烧一体机的工作原理：
借助催化剂使有机废气在较低的起燃温度下进行无焰燃烧，使有机废气分离为洁净的二氧反应碳和水蒸汽。催化燃烧器电控制系统由PLC控制器、文本器、变频调速器、点火器、紫外线传感器、热电偶等电控设备以及风机，另外由零压阀调节燃气与空气的比例。催化燃烧一体机生产厂家还举例介绍了HC型系列有机气体催化燃烧一体机和LF-VC型直接催化分离氧反应装置，以及催化燃烧一体机使用中的不稳定因素以及管理措施。
当催化燃烧一体机在运行的时候，其实是可燃物在催化剂作用下燃烧。与直接燃烧相比，催化燃烧温度较低，燃烧比较全部。催化燃烧所用的催化剂为具有大比表面的贵金属和金属氧反应物多组分物质。例如家用负载Pd或稀土化合物的催化燃气灶，可减少尾气中CO含量，提高热速率。负载0.2%pt的氧反应铝催化剂，在500℃下，可将大多数有机化合物燃烧，脱臭净化到化学位移σ=1以下。催化燃烧为无焰燃烧，因此适用于稳定性要求高的场合，如以H2和O2为原料的燃料电池、用汽油或酒精为原料的怀炉（催化剂为浸Pt石棉）等。如除掉化工厂NOx的烟雾，可加燃料到烟雾中，通过负载型铂和钯催化剂，催化燃烧使NOx转化为N2气。
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