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活性炭吸附催化燃烧设备介绍

催化燃烧脱附利用催化燃烧的热空气加热活性炭中吸附的有机气体,使之从活性炭中脱附出来,并且高浓度的废气引入到催化燃烧反应器中。250℃的催化起燃温度下,通过催化剂的作用进行氧化反应转化为无害的水和二氧化碳。活性炭吸附设备利用活性炭将低浓度大风量有机废气吸附到活性炭中,经活性炭吸附净化后的气体直接 排放,是一个物理吸附过程。



     改进VOCs催化燃烧装备的原因,挥发性有机物(Volatile Organic Compounds, 简称VOCs),是 大气污染控制的重要对象,近几年针对VOCs排放出台多项环保标准。国内工业VOCs净化行业目前处于渐热状态,在有机挥发性废气催化燃烧装备中,多数环保企业采用蓄热式催化燃烧装置,该技术方法采取两室、三室及以上的蓄热催化燃烧器,使VOCs 气体发生催化氧化反应,产生的热量存储于蓄热载体中,通过频繁切换阀体(切变气体流动管路),达到冷、热流体热量交换的目的。




催化剂

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材料和载体

催化剂是一种能改变化学反应速度,而在反应前后其本身的化学性质没有改变的物质。催化剂通常是由催化活性材料和催化载体构成。催化活性材料一般是金属或金属氧化物。其中贵重金属催化剂主要有铂、钯和钌等,普通金属催化剂主要有铜、铬、镍、钒、锰、铁、钴等金属及氧化物。催化载体是多孔材料,主要作用是使活性材料具有大的体表面积。催化载体分为金属载体、陶瓷载体和炭纤维载体。金属载体一般是以镍或镍铬合金为载体做成的带、片、丸、丝等形状,通过 “电镀”或 “化学镀”(即溶液浸渍)将铂、钯镀在这些载体上,并制成便于装配、拆卸的模屉。以陶瓷为载体的催化剂,一般是以硅—铝氧化物为载体,其结构有片粒状和蜂窝状两种。一般在陶瓷结构上涂敷一层仅0.13mm厚的α-氧化铝薄层,把活性的铂、钯等金属催化剂以晶状态沉积或分散在多孔的氧化铝薄层中,并制成便于装配、拆卸的模屉。炭纤维载体可制作成线状、毡状、网状等形状,在载体上涂敷催化活性材料,制成便于装配、拆卸的模屉。 [1] 




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催化燃烧过程

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在化学反应过程中,利用催化剂降低燃烧温度,加速有毒有害气体完全氧化的方法,叫做催化燃烧法。由于催化剂的载体是由多孔材料制作的,具有较大的比表面积和合适的孔径,当加热到300~450℃的有机气体通过催化层时,氧和有机气体被吸附在多孔材料表层的催化剂上,增加了氧和有机气体接触碰撞的机会,提高了活性,使有机气体与氧产生剧烈的化学反应而生成CO2和H2O,同时产生热量,从而使得有机气体变成无害气体。
催化燃烧装置主要由热交换器、燃烧室、催化反应器、热回收系统和净化烟气的排放烟囱等部分组成,如右图所示。其净化原理是:未净化气体在进入燃烧室以前,先经过热交换器被预热后送至燃烧室,在燃烧室内达到所要求的反应温度,氧化反应在催化反应器中进行,净化后烟气经热交换器释放出部分热量,再由烟囱排入大气。




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