催化燃烧法存在的主要问题是催化剂易中毒和不耐高温。易使催化剂中毒的物质有焦油、油烟、粉尘、铅化合物和硫、磷、卤族元素的化合物等。为了保持催化剂的活-,一般都采用前处理的办法,预先除掉有毒物质。近几年来,含稀土元素的钙钛矿结构的复合氧化物催化剂的研制在提高耐高温-能等方面有所进展。中国研制的稀土元素催化剂已用于有机废气的治理。
有机废气催化燃烧设备系统组成部分,装置特点及优势:
1、改善燃烧过程、起燃温度低、反应速率快;节省能源;
2、适用范围广,催化燃烧几乎可以处理所有的烃类有机废气及恶臭气体。
3、对于有机化工、涂料、绝缘材料等行业排放的低浓度、多成分、又没有回收价值的废气,采用吸附一催化燃烧法的处理效果更好、经济合理。
4、处理效率高,无二次污染。废气的净化率在95%以上,终产物主要为CO2 和H2O。
催化燃烧技术应用的常见问题及措施:
(1)工艺条件要求严格,废气不应含催化剂毒物或影响其寿命和净化效率的尘粒、雾滴。采用催化燃烧技术须对有机废气进行前处理。
(2)为防止催化剂中毒,不适用于燃烧过程中产生大量硫氧化物和氮氧化物废气的处理。
(3)催化燃烧装置使用时,VOCs处理前后的温度差(DT)反映了催化燃烧的-能,如果完全燃烧,那么DT与VOCs的浓度成正比。若DT过大,在催化前应新风稀释;若DT过低,可能是VOCs浓度太低,或者催化效果差。
(4)当催化-能下降时,应提高VOCs处理前温度,或者催化剂高温再生(400℃以上);若对催化剂的活-分析正常,则应考虑设备问题。
工作原理
蓄热式催化燃烧设备是典型的气-固相反应,其实质是活-氧参与的深度氧化作用,在催化氧化过程中,催化剂表面的吸附作用使反应物分子富集于催化剂表面,催化剂降低活化能的作用加快了氧化反应的进行,提高了氧化反应的速率。在特定的催化剂作用下,有机物在较低的起燃温度下发生无焰氧化燃烧,氧化分解为二氧化碳和水,并放出大量热能,产生热量储存的在蓄热陶瓷体内。
将储存的热量和废气源冷气流进行冷热交换,置换热能,提高废气源的温度,当换热后达到工作温度时可关闭电加热系统,大大降低了能耗。废气浓度达到一定值时,氧化反应后产生的热量又储存在蓄热体内,可以保证设备在无运行功率的状态下正常运转,是本设备中节能的核心装置。