催化燃燒原理， 有機(jī)廢氣催化燃燒處理，催化燃燒處理什么廢氣

催化燃燒原理， 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系廢氣催化燃燒處理，催化燃燒處理什么廢氣 ，催化燃燒設(shè)備催化裂解凈化原理

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系廢氣通過催化反應(yīng)器，在催化劑的作用下將有毒、有害成分轉(zhuǎn)化成無害、無害排放，或?qū)⒉灰滋幚淼挠卸�、有害成分轉(zhuǎn)化成較易處理的成分，經(jīng)進(jìn)一步處理達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。

（1）烴類（ 烴、烯烴、烷烴、甲苯等）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系物，通過催化燃燒，較終產(chǎn)物為二氧化碳和水。

催化劑 HC O2—→CO2 H2O

（2）含氧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系物（醇、醛、酯等）通過催化燃燒，較終產(chǎn)物為二氧化碳和水。

催化劑 HCO O2—→CO2 H2O

（3）含氮農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系物（胺、酰胺、睛等）通過催化燃燒后的較終產(chǎn)物為二氧化碳、水、氮或氮的氧化物。

催化劑

HCN（或HCNO） O2 —→CO2 H2O N2 NOx

催化原理及裝置組成

(1)催化劑定義催化劑是一種能提高化學(xué)反應(yīng)速率，控制反應(yīng)方向，在反應(yīng)前后本身的化學(xué)性質(zhì)不發(fā)生改變的物質(zhì)。

(2)催化作用機(jī)理 催化作用的機(jī)理是一個(gè)很復(fù)雜的問題，這里僅做簡(jiǎn)介。在一個(gè)化學(xué)反應(yīng)過程中，催化劑的加入并不能改變?cè)�有的化學(xué)平衡，所改變的僅是化學(xué)反應(yīng)的速度，而在反應(yīng)前后，催化劑本身的性質(zhì)并不發(fā)生變化。那么，催化劑是怎樣加速了反應(yīng)速度呢了既然反應(yīng)前后催化劑不發(fā)生變化，那么催化劑到底參加了反應(yīng)沒有?實(shí)際上，催化劑本身參加了反應(yīng)，正是由于它的參加，使反應(yīng)改變了原有的途徑，使反應(yīng)的活化能降低，從而加速了反應(yīng)速度。例如反應(yīng)A B→C是通過中間活性結(jié)合物(AB)過渡而成的，即：A B→[AB]→C其反應(yīng)速度較慢。當(dāng)加入催化劑K后，反應(yīng)從一條很容易進(jìn)行的途徑實(shí)現(xiàn)：A B 2K→[AK] [BK]→[CK] K→C 2K

中間不再需要[AB]向C的過渡，從而加快了反應(yīng)速度，而催化劑并未改變性質(zhì)。

(3)催化燃燒的工藝組成 不同的排放場(chǎng)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。

①?gòu)U氣預(yù)處理 為了避免催化劑床層的堵塞和催化劑中毒，廢氣在進(jìn)入床層之前必須進(jìn)行預(yù)處理，以除去廢氣中的粉塵、液滴及催化劑的毒物。

②預(yù)熱裝置 預(yù)熱裝置包括廢氣預(yù)熱裝置和催化劑燃燒器預(yù)熱裝置。因?yàn)榇呋瘎┒加幸粋�(gè)催化活性溫度，對(duì)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(dá)到起燃溫度才能進(jìn)行催化燃燒，因此，必須設(shè)置預(yù)熱裝置。但對(duì)于排出的廢氣本身溫度就較高的場(chǎng)合，如漆包線、絕緣材料、烤漆等烘干排氣，溫度可達(dá)300℃以上，則不必設(shè)置預(yù)熱裝置。

預(yù)熱裝置加熱后的熱氣可采用換熱器和床層內(nèi)布管的方式。預(yù)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(dāng)催化反應(yīng)開始后，可盡量以回收的反應(yīng)熱來預(yù)熱廢氣。在反應(yīng)熱較大的場(chǎng)合，還應(yīng)設(shè)置廢熱回收裝置，以節(jié)約能源。

預(yù)熱廢氣的熱源溫度一般都超過催化劑的活性溫度。為保護(hù)催化劑，加熱裝置應(yīng)與催化燃燒裝置保持一定距離，這樣還能使廢氣溫度分布均勻。

 

催化燃燒設(shè)備催化劑原理

(1)常見的催化劑有顆粒狀、柱狀、球丸狀及蜂窩狀等。采用當(dāng)今先進(jìn)的貨品鉑、鈀浸漬的蜂窩狀陶瓷載體固體催化劑，比表面積大，空間速度為20000h1，所需催化劑的體積為：V=10000/20000=0.5m2。

（2)廢氣進(jìn)入催化裝置時(shí)的溫度為160℃，預(yù)熱時(shí)間為20min，預(yù)熱溫度為300“℃，這時(shí)的預(yù)熱功率為156kW。由于催化燃燒的反應(yīng)溫度低，因而用于預(yù)熱的功率消耗一般只有直接燃燒所用功率的40%~60%，設(shè)計(jì)中采用電能來預(yù)熱工藝廢氣，并用遠(yuǎn)紅外線等節(jié)能技術(shù)，使得廢氣預(yù)熱方式更為經(jīng)濟(jì)合理。

經(jīng)貨品鉑、鈀浸漬的蜂窩狀陶瓷載體固體催化劑，是多孔且只有很大的內(nèi)表面積，這些表****有相同的催化反應(yīng)能力。由于催化劑外部幾何表面積與內(nèi)表面積相比，數(shù)量小得多，因此可以認(rèn)為反應(yīng)幾乎全部在內(nèi)表面進(jìn)行。在催化反應(yīng)過程中，氣體流過固體催化劑表面時(shí)，會(huì)在氣固界面上形成一滯流膜層，而反應(yīng)物分子必須在氣流主體與催化劑表面間經(jīng)過一連串的物理和化學(xué)過程才能完成其反應(yīng)過程。

概括起來，整個(gè)過程可由下列步驟組成：反應(yīng)物自氣流主體向固體界面擴(kuò)散；反應(yīng)物在催化劑孔內(nèi)擴(kuò)散；

反應(yīng)物在催化劑內(nèi)表面上吸附；在催化劑內(nèi)表面上進(jìn)行反應(yīng)；反應(yīng)生成物在內(nèi)表面上脫附；生成物在催

化劑孔內(nèi)擴(kuò)散；生成物從固體一氣流界面向氣流主體擴(kuò)散。