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光氧催化燃烧的净化原理与优点

2019-04-30 14:52:22

光氧催化燃烧为污染物的治理提供了独特的经济解决办法,有机废气采用催化技术处理具有净化效率高、能耗低、产物为无害的二氧化碳和水,无二次污染。催化净化的效率一般可达97%以上。是高浓度、小流量有机废气的技术。下面一起来了解下催化燃烧装置的净化原理。

催化燃烧装置的净化原理是:预处理后的废气进入活性炭吸附箱进行吸附浓缩,活性炭吸附饱和后进行脱附处理,这些脱附下来的废气浓度是原来的几十甚至几百倍,这些浓缩后的废气进入催化燃烧器内部,在200~400℃通过贵金属催化剂的催化作用发生无焰燃烧,氧化分解成无害的气体,例如水和二氧化碳。这些反应后的气体经过热交换器,将热量回收利用后,再由烟囱排入大气。

催化燃烧装置效率高、能耗低、压降小、设备体积小、造价低,不产生氮氧化物。

在环保行业中,催化燃烧设备的出现解决了很多废气物的排放,整个催化燃烧设备工作的过程,就是把不利的转化为有利的过程。那在催化燃烧设备设计时应考虑哪些问题呢?

一、催化燃烧设备较高的转化速度。由于催化燃烧为不可逆的放热反应,所以,无论反应进行到什么阶段,都应在尽可能高的温度下进行,以获得较高的转化速度。

但操作温度往往受某些条件的限制,如催化剂的耐热温度、高温材料的获得,热能的供应,以及是否伴有副反应等。因而实际生产中应根据实际情况恰当地选择。

二、催化燃烧设备便于清洗和换。催化剂反应器一般应设计成装卸方便的模屉结构,便于清洗和换催化剂载体。

三、催化燃烧设备辅助燃料和助燃。催化燃烧一般采用天然气作辅助燃料,也可用燃料油、电加热等作辅助燃料。助燃一般用净化后的气体,如果净化后的气体不能作为助燃,则应引入空气助燃。

四、催化燃烧设备气流和温度均匀分布。要使通过催化剂表面的气流和温度分布均匀,并保证火焰不直接接触催化剂表面,燃烧室需具有足够的长度和空间。催化燃烧装置应具有良好的保温效果。炉体一般用钢结构的外壳内衬耐火材料,或用双层夹墙结构。

考虑好这几个问题在我们使用催化燃烧设备时也不会老出现故障,有了这个设备,在未来环保行业将会近一步,我们的空气也会变的好。

催化燃烧不但可以使燃料充分利用,而且无论是从能源利用角度还是从环境保护角度考虑,其技术进步都会对社会发展产生重大影响。对催化燃烧技术的研究不应只停留在理论及实验室水平上,具有现实意义的是应该让催化剂成为一种产业走进我们的生活。

目前,催化燃烧技术的研究与应用已经进入一个快速发展的阶段,它的作用也越来越被人们所重视。例如,汽车及其他机动车中由于引入了催化燃烧技术,节省了燃料,降低了废弃物的排放,使环境污染的程度大大降低。应用在锅炉燃煤中,实现了贫燃料的燃烧过程,打破了传统火焰燃烧的可燃界限,能进一步提高燃气炉的燃烧效率和热效率。另外,催化燃烧技术也已成功应用于其他领域,例如家用燃气的催化燃烧,水泥熟料的煅烧,但进一步的深入研究仍是非常的,例如石油化工企业中加热炉炉管烧焦技术上的应用研究等等。可见,催化燃烧领域的应用之广,意义之大,在未来的社会发展中,它具有举足轻重的地位,对节能降耗,合理利用资源和保护环境上都具有重要的推动作用。因此,大力推进催化燃烧技术的研究工作,积极推广催化燃烧技术的应用,对社会的发展和环境的保护具有深刻积极地意义。

催化燃烧可以使燃料在较低的温度下实现完全燃烧,对改善燃烧过程、降低反应温度、促进完全燃烧、抑制有毒有害物质的形成等方面具有极为重要的作用,是一个环境友好的过程,其应用领域不断扩展,已广泛地应用在工业生产与日常生活的诸多方面。接下来,了解下催化燃烧比传统火焰燃烧的优点在哪些方面。

催化燃烧是典型的气-固相催化反应,它借助催化剂降低了反应的活化能,使其在较低的起燃温度200~300℃下进行无焰燃烧,有机物质氧化发生在固体催化剂表面,同时产生CO2和H2O,并放出大量的热量,因其氧化反应温度低,所以大大地抑制了空气中的N2形成高温NOx.而且由于催化剂有选择性催化作用,有可能限制燃料中含氮化合物(RNH)的氧化过程,使其多数形成分子氮(N2)。

与传统的火焰燃烧相比,催化燃烧有着很大的优势:

(1)起燃温度低,能耗少,燃烧易达稳定,甚至到起燃温度后无需外界传热就能完成氧化反应。

(2)净化效率高,污染物(如NOx及不完全燃烧产物等)的排放水平较低。

(3)适应氧浓度范围大,噪音小,无二次污染,且燃烧缓和,运转费用低,操作管理也很方便。操作管理也很方便。


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