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催化燃烧基本原理介绍

发布时间:2020-09-02
催化燃烧基本原理: 催化燃烧的本质就是燃烧,从化学角度来说燃烧反应就是氧化反应,燃烧反应发生的化学反应与氧化反应是一样,VOCs经过燃烧(或催化燃烧)生成二氧化碳和水,燃烧..

 催化燃烧基本原理:

  催化燃烧的本质就是燃烧,从化学角度来说燃烧反应就是氧化反应,燃烧反应发生的化学反应与氧化反应是一样,VOCs经过燃烧(或催化燃烧)生成二氧化碳和水,燃烧过程放出的热量和氧化反应是一样的。基本反应如下:

  VOCs + O2 == CO2+ H2O + Q

  催化剂的定义:

  催化剂是一种加快化学反应速率,本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质。催化剂不改变化学反应的热力学,只改变化学反应的动力学,其本质就是降低化学反应的活化能,加快化学反应的发生。在VOCs氧化反应中就是降低反应温度。这也是热力燃烧(TO、RTO)需要800℃甚至高的温度,而催化燃烧通常只要350℃左右的科学道理。

  

  催化燃烧设备的性能是发挥催化剂性能的关键,催化燃烧设备看起来简单,但是里面也涉及很多科学问题,比如气流分布、温度分布、热量回用。为重要的是如何与业主的工况相匹配。

  催化燃烧设备工艺流程,催化燃烧风量4500m3/h,催化剂装量300L,分别为贵金属催化剂150L,稀土过渡金属催化剂150L。不但催化燃烧设备做到无能耗运行(除了风机),而且把热交换器出口的200oC高温气体利用起来,回送到到印刷机,做到印刷机也不需要供热。这个设备相当于一台加热炉,把VOCs废气处理的同时产生热量,大大降低了业主的能量消耗。

  行业内有人说,VOCs反应就是燃烧反应,只要用上催化剂就可以了,事实上由于VOCs气体的化学成分不一样,对于催化剂性能的要求会有很大差距。比如丙烷催化燃烧,普通的贵金属催化剂在实验室条件下400℃很难有效催化,而丙烯200℃就能完全消除了。当然,催化燃烧也不是,在实际应用催化剂只起到激活活性炭再吸附的作用,从而延长活性炭使用时间,这也是催化燃烧设备广为流行的巨大优势。


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