有害氣體的燃燒凈化-資料下載頁
2025-04-29 12:08本頁面
【正文】 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 ? (3)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。 ? ① 廢氣預(yù)處理 為了避免催化劑床層的堵塞和催化劑中毒，廢氣在進入床層之前必須進行預(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(shè)置預(yù)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(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。 ? 從需要預(yù)熱這一點出發(fā)，催化燃燒法最適用于連續(xù)排氣的凈化，若間歇排氣，不僅每次預(yù)熱需要耗能，反應(yīng)熱也無法回收利用，會造成很大的能源浪費，在設(shè)計和選擇時應(yīng)注意這一點。 ? ③ 催化燃燒裝置 一般采用固定床催化反應(yīng)器。反應(yīng)器的設(shè)計按規(guī)范進行，應(yīng)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(shè)計時，應(yīng)根據(jù)具體情況，對于處理氣量較大的場合，設(shè)計成分建式流程，即預(yù)熱器、反應(yīng)器獨立裝設(shè)，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 (見圖16－ 13)，把預(yù)熱與反應(yīng)組合在一起，但要注意預(yù)熱段與反應(yīng)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(tǒng)應(yīng)設(shè)監(jiān)測報警裝置和有防爆措施。 （二）催化氧化的轉(zhuǎn)化率與駐留時間 催化氧化的轉(zhuǎn)化率 這里的轉(zhuǎn)化率可以理解為凈化效率。碳氫化合物的催化氧化受許多因素的影響，包括催化劑（類型、數(shù)量、活性）、操作溫度、可燃組分化學(xué)組成及濃度、廢氣通過催化劑床層的速度等等。 ? 催化爐燃燒所需催化劑數(shù)量的多少，主要取決于廢氣中有害組分要求的凈化效率，而不是最后凈化氣中有害組分的濃度。 ? 實驗表明，催化劑床層中任何一點的氧化反應(yīng)均為一級反應(yīng)，即該點的氧化速率與該點濃度成正比。 ? 駐留時間 ? 在催化劑研究中，稱為駐留時間或接觸時間。指反應(yīng)氣體通過催化劑床層中自由空間所需要的時間。接觸時間越短，表示同樣體積的催化劑處理的廢氣越多，所以它是表示催化劑處理能力的參數(shù)之一。 ? 有一個反映催化劑處理能力的參數(shù)，稱為空間速度 SV(Space Velocity）通常以每單位體積催化劑，沒，每小時通過的氣體體積（換算至標準狀態(tài)）計算，空間速度值越高，表示催化劑的處理能力越大。 ? 線速度，指反應(yīng)氣體在反應(yīng)條件下通過催化劑床層自由截面積的速度。 ? （三）有效速率常數(shù) K效的經(jīng)驗數(shù)據(jù) ? 催化過程機理 ? （ 1）反應(yīng)物自氣流向固體界面內(nèi)擴散。 ? （ 2）反應(yīng)物在催化劑孔內(nèi)的擴散。 ? （ 3）反應(yīng)物在催化劑內(nèi)表面上的吸附。 ? （ 4）在催化劑內(nèi)表面上進行反應(yīng)。 ? （ 5）反應(yīng)生成物在催化劑內(nèi)表面上的脫附 ? （ 6）生成物在催化劑孔內(nèi)擴散 ? （ 7）生成物從固體 —— 氣流界面向氣流的擴散 ? 催化轉(zhuǎn)化的有效速率常數(shù) ? 三、催化燃燒的影響因素 ? （一）催化劑性能的影響
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