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明集鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)》。 甘肅省 甘肅省,簡(jiǎn)稱“甘”或“隴”,中華人民共和國(guó)省級(jí)行政區(qū),省會(huì)蘭州市。位于中國(guó)西北地區(qū),東通陜西,西達(dá)新疆,南瞰四川、青海,北扼寧夏、內(nèi)蒙古,西北端與蒙古接壤。介于北緯32°11′—42°57′,東經(jīng)92°13′—108°46′之間,總面積42.58萬(wàn)平方千米。截至2022年末,甘肅省下轄12個(gè)地級(jí)市、2個(gè)自治州。截至2022年末,甘肅省常住人口2492.42萬(wàn)人。
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催化燃燒是用催化劑使廢氣中可燃物質(zhì)在較低溫度下氧化分解的凈化方法。所以,催化燃燒又稱為催化化學(xué)轉(zhuǎn)化。由于催化劑加速了氧化分解的歷程,大多數(shù)碳?xì)浠衔镌?00~450℃的溫度時(shí),通過(guò)催化劑就可以氧化完全。
與熱力燃燒法相比,催化燃燒所需的輔助燃料少,能量消耗低,設(shè)備設(shè)施的體積小。但是,由于使用的催化劑的中毒、催化床層的更換和清潔費(fèi)用高等問(wèn)題,影響了這種方法在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的和應(yīng)用。
中文名催化燃燒外文名catalytic combustion別 稱催化化學(xué)轉(zhuǎn)化催化燃燒裝置由熱交換器、燃燒室等組成催化劑構(gòu)成催化活性材料和催化載體
目錄
- 1 催化燃燒過(guò)程
- 2 催化劑
- ? 材料和載體
- ? 性能要求
- 3 催化燃燒應(yīng)用
催化燃燒過(guò)程
編輯 在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中,利用催化劑降低燃燒溫度,加速有毒有害氣體完全氧化的方法,叫做催化燃燒法。由于催化劑的載體是由多孔材料制作的,具有較大的比表面積和合適的孔徑,當(dāng)加熱到300~450℃的有機(jī)氣體通過(guò)催化層時(shí),氧和有機(jī)氣體被吸附在多孔材料表層的催化劑上,增加了氧和有機(jī)氣體接觸碰撞的機(jī)會(huì),提高了活性,使有機(jī)氣體與氧產(chǎn)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)而生成CO2和H2O,同時(shí)產(chǎn)生熱量,從而使得有機(jī)氣體變成無(wú)害氣體。
催化燃燒裝置主要由熱交換器、燃燒室、催化反應(yīng)器、熱回收系統(tǒng)和凈化煙氣的排放煙囪等部分組成,如右圖所示。其凈化原理是:未凈化氣體在進(jìn)入燃燒室以前,先經(jīng)過(guò)熱交換器被預(yù)熱后送至燃燒室,在燃燒室內(nèi)達(dá)到所要求的反應(yīng)溫度,氧化反應(yīng)在催化反應(yīng)器中進(jìn)行,凈化后煙氣經(jīng)熱交換器釋放出部分熱量,再由煙囪排入大氣。
催化燃燒裝置設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮以下幾方面問(wèn)題:
1、氣流和溫度均勻分布。要使通過(guò)催化劑表面的氣流和溫度分布均勻,并保證火焰不直接接觸催化劑表面,燃燒室必需具有足夠的長(zhǎng)度和空間。催化燃燒裝置應(yīng)具有良好的保溫效果。爐體一般用鋼結(jié)構(gòu)的外殼內(nèi)襯耐火材料,或用雙層夾墻結(jié)構(gòu)。
2、便于清洗和更換。催化劑反應(yīng)器一般應(yīng)設(shè)計(jì)成裝卸方便的模屜結(jié)構(gòu),便于清洗和更換催化劑載體。
3、輔助燃料和助燃。催化燃燒一般采用天然氣作輔助燃料,也可用燃料油、電加熱等作輔助燃料。助燃一般用凈化后的氣體,如果凈化后的氣體不能作為助燃,則應(yīng)引入空氣助燃。
4、較高的轉(zhuǎn)化速度。由于催化燃燒為不可逆的放熱反應(yīng),所以,無(wú)論反應(yīng)進(jìn)行到什么階段,都應(yīng)在盡可能高的溫度下進(jìn)行,以獲得較高的轉(zhuǎn)化速度。但操作溫度往往受某些條件的限制,如催化劑的耐熱溫度、高溫材料的獲得,熱能的供應(yīng),以及是否伴有副反應(yīng)等。因而實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況恰當(dāng)?shù)剡x擇。
催化劑
編輯
材料和載體
催化劑是一種能改變化學(xué)反應(yīng)速度,而在反應(yīng)前后其本身的化學(xué)性質(zhì)沒(méi)有改變的物質(zhì)。催化劑通常是由催化活性材料和催化載體構(gòu)成。催化活性材料一般是金屬或金屬氧化物。其中貴重金屬催化劑主要有鉑、鈀和釕等,普通金屬催化劑主要有銅、鉻、鎳、釩、錳、鐵、鈷等金屬及氧化物。催化載體是多孔材料,主要作用是使活性材料具有大的體表面積。催化載體分為金屬載體、陶瓷載體和炭纖維載體。金屬載體一般是以鎳或鎳鉻合金為載體做成的帶、片、丸、絲等形狀,通過(guò) “電鍍”或 “化學(xué)鍍”(即溶液浸漬)將鉑、鈀鍍?cè)谶@些載體上,并制成便于裝配、拆卸的模屜。以陶瓷為載體的催化劑,一般是以硅—鋁氧化物為載體,其結(jié)構(gòu)有片粒狀和蜂窩狀兩種。一般在陶瓷結(jié)構(gòu)上涂敷一層僅0.13mm厚的α-氧化鋁薄層,把活性的鉑、鈀等金屬催化劑以晶狀態(tài)沉積或分散在多孔的氧化鋁薄層中,并制成便于裝配、拆卸的模屜。炭纖維載體可制作成線狀、氈狀、網(wǎng)狀等形狀,在載體上涂敷催化活性材料,制成便于裝配、拆卸的模屜。 [1]
性能要求
催化劑是催化燃燒法的核心,一種好的催化劑必須具備催化活性高、熱穩(wěn)定性好、強(qiáng)度高、壽命長(zhǎng)等特性。
1、活性高。催化劑的活性好壞直接影響催化燃燒的化學(xué)轉(zhuǎn)化率。而轉(zhuǎn)化率不僅與催化活性材料自身的活性有關(guān),而且與催化載體的物理形狀有著直接關(guān)系。所以,在選擇適應(yīng)的催化活性材料的同時(shí),還必須考慮催化載體的物理形狀,保證催化劑有較高的活性,達(dá)到催化燃燒凈化的目的。
2、熱穩(wěn)定性好。由于廢氣的溫度隨時(shí)變化,如果催化劑不能適應(yīng)一定范圍內(nèi)的溫度變化,催化劑的性能就會(huì)下降,凈化效率就會(huì)降低。因此,催化劑必須具備適應(yīng)一定范圍內(nèi)的溫度變化。
3、強(qiáng)度高。在催化燃燒過(guò)程中,催化劑往往會(huì)因高溫、振動(dòng)和氣流等因素的作用,使催化劑產(chǎn)生破裂和磨損,破裂和磨損會(huì)造成催化劑的活性降低,增加催化劑床層的壓降,影響凈化效果。
4、壽命長(zhǎng)。催化活性材料大都比較昂貴,所以,設(shè)計(jì)時(shí)選用催化劑時(shí)應(yīng)盡量使用壽命較長(zhǎng)的催化劑。



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工藝流程
本裝置是利用催化劑做中間體,使有機(jī)氣體在較低的溫度下,變無(wú)害的水和二氧化碳。
選型及注意
1. 廢氣成分中,不含下列物質(zhì):
有高粘性的油脂類。
磷、鉍、砷、銻、汞、鉛、錫。
高濃度的粉塵
2. 設(shè)備選型時(shí),請(qǐng)注明廢氣成份、濃度及出口溫度。
3. 設(shè)備安裝場(chǎng)所無(wú)腐蝕性氣體,并有良好的防雨措施。
4. 設(shè)備所需電源為:三相交流380V,頻率50Hz。



隨著環(huán)境工程的發(fā)展,催化燃燒設(shè)備越來(lái)越受到人們的青睞。催化燃燒設(shè)備的優(yōu)良環(huán)境性能是人們經(jīng)常談?wù)摰脑掝}。接下來(lái),小編為大家簡(jiǎn)單介紹催化燃燒設(shè)備的工作原理。
1。催化燃燒設(shè)備的工作方法與直接燃燒凈化相同,屬于熱損傷法。
2.催化劑表面的吸附提高了反應(yīng)速率,加快了反應(yīng)速度。
其機(jī)理是廢氣中有機(jī)組分的氧化、熱解和熱分解。
4、催化燃燒設(shè)備是一種典型的氣固相催化反應(yīng),具有活性氧的深度氧化性質(zhì)。
5、在催化劑的幫助下,有機(jī)廢氣可在較低的著火溫度下無(wú)焰燃燒,并在釋放大量熱能的同時(shí)氧化成CO2和H2O。
催化凈化是典型的氣固催化反應(yīng),其基本上是活性氧物質(zhì)的深度氧化。在催化凈化過(guò)程中,催化劑的作用是降低活化能,而催化劑表面具有吸附作用,從而提高反應(yīng)速率,加快反應(yīng)速度。廢氣在較低的著火溫度下,有機(jī)廢氣在催化劑作用的情況下通過(guò)火焰分解成CO2和H2O,同時(shí)釋放出大量的熱能,從而達(dá)到去除有害物質(zhì)的目的。
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