催化燃烧设备中催化剂的种类与选择问题-河北共识环保设备有限公司
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催化燃烧设备中催化剂的种类与选择问题

 
2021-09-14 00:33

催化燃烧设备的生产目的是为了环保,是工业方面的废气污染的处理。在工业生产中,有大量的含苯类、醇类、酮类等有 机废气散发。危害工人的健康并污染环境。催化燃烧设备作为一种治理有 机废气污染的手段,在我国取得了相当大的成效。但是,在催化燃烧装置的设计、加工、应用过程中,还存在一些潜在的不良因素、事故隐患,严重时装置将发生火灾和爆炸。为此,应统一制定关于催化燃烧治理有 机废气的浓度控制标准或设计规范。除上述因素外,从技术角度考虑,以下几点因素也值得注意:

  

一、有 机气体的爆炸下限与温度有关。通常,温度愈高,反应速度愈快,爆炸范围愈大。当进入催化燃烧设备的有 机废气浓度过大时,催化燃烧装置的温度将会升高,加之自前国产催化燃烧装置均未设置废气浓度检测和控制设备,而温度升高后的有 机废气的爆炸下限值将比手册给出的值要小,再加上装置中有 机废气成分混合的不均匀性,在局部区域可能超过高温条件下废气的真实爆炸下限,则有爆炸的危险。
  二、一般来讲,大多数有 机废气中的有 机成份在同样爆炸下限浓度下,所含的燃烧热值可视为相同值,每1%的爆炸下限值约含热值1868千焦/牛·米勺如果完 全燃烧,即热值全部用于使废气本身升温,则1%的爆炸下限值的废气燃烧可使废气升温15.3℃;当废气浓度达到25%的爆炸下限值时,可使废气本身温度升高。
  催化剂种类目前催化剂的种类已相当多,按活性成分大体可分3类:
  1、过渡金属氢化物催化剂
  作为取代贵金属催化剂,采用氧 化性较强的过渡金属氧 化物,对甲烷等烃类和一氧 化碳亦具有较高的活性,同时降低了催化剂的成本,常见的有MnOx、CoOx和CuOx等催化剂。大连理工大学研制的含MnO2催化剂,在130℃及空速13000h-1的条件下能消 除甲醇蒸气。
  2、复氧 化物催化剂
  一般认为,废气催化燃烧设备复氧 化物之间由于存在结构或电子调变等相互作用,活性比相应的单一氧 化物要高。主要有以下两大类:
  (1)钙钛矿型复氧 化物
稀土与过渡金属氧 化物在一 定条件下可以形成具有钙钛矿型的复合氧 化物,通式为ABO3,其活性明显优于相应的单一氧 化物。结构中一般A为四面体型结构,B为八面体形结构,这样A和B形成交替立体结构,易于取代而产生品格缺陷,表面晶格氧提供高活性的氧 化,从而实现氧 化反应。常见的有几类如:BaCuO2、LaMnO3等。
(2)尖晶石型复氧 化物
3、贵金属催化剂
铂、钯、钌等贵金属对烃类及其衍生物的氧 化都具有很高的催化活性,且使用寿命长,适用范围广,易于回收,因而是常用的废气燃烧催化剂。如我国采用的Pt-Al2O3催化剂就属于此类催化剂。但由于其资源稀 少,价格昂贵,耐中毒性差,人们一直努力寻找替代品或尽量减少其用量。