RCO催化燃燒裝置應(yīng)用條件及催化劑應(yīng)用品種

 

RCO催化燃燒裝置越來越受歡迎，其***異的環(huán)保性能也經(jīng)常被人們所談?wù)?。RCO催化燃燒裝置適用于處理風(fēng)量小、濃度高的有機(jī)廢氣，常與活性炭吸附工藝結(jié)合使用。***風(fēng)量低濃度的有機(jī)廢氣通過活性炭附著裝置濃縮成小風(fēng)量高濃度的有機(jī)廢氣，這意味著廢氣滿足催化凈化設(shè)備的使用條件。

 

在RCO催化燃燒裝置中廢氣的催化燃燒過程中，廢氣由風(fēng)機(jī)通過管道送到換熱器進(jìn)行一次加熱，然后進(jìn)入加熱室將廢氣加熱到催化燃燒所需的初始溫度。被加熱的廢氣通過催化劑層被燃燒。由于催化劑的作用，催化燃燒法廢氣燃燒的初始溫度約為250-300℃，遠(yuǎn)低于直接燃燒法670-800℃的燃燒溫度，因此能耗遠(yuǎn)低于直接燃燒法。同時(shí)，在催化劑的主動(dòng)作用下，反應(yīng)后的氣體產(chǎn)生一定的熱量，高溫氣體再次進(jìn)入換熱器，經(jīng)換熱冷卻后，通過溫度較低的風(fēng)機(jī)排入***氣。

 

RCO催化燃燒裝置也有其局限性，因?yàn)榇呋瘎┎⒉贿m合所有廢氣處理，采用合適的催化劑在較低溫度下分解氧化有害氣體中的可燃物質(zhì)是一種燃燒方法。

 

1.RCO催化燃燒裝置的工作方法與直接燃燒凈化法相同，屬于熱破壞法。

 

2.催化劑表面具有吸附功能，使反應(yīng)物分子在表面富集，提高反應(yīng)速率，加快反應(yīng)速度。

 

3.其機(jī)理是廢氣中有機(jī)成分的氧化、熱裂解和熱分解。

 

4.催化燃燒是典型的氣固催化反應(yīng)，其本質(zhì)是活性氧深度氧化。

 

5.在催化劑的幫助下，有機(jī)廢氣將進(jìn)行無焰燃燒，并被氧化分解成CO2和H2O，同時(shí)釋放出***量的熱能。

 

目前，催化劑有很多種，根據(jù)活性成分可分為三類:

 

1.貴金屬催化劑

 

鉑、鈀、釕等貴金屬對烴類及其衍生物的氧化具有較高的催化活性，且使用壽命長、適用范圍廣、易于回收，是常用的廢氣燃燒催化劑。比如***內(nèi)較早選用的Pt-Al2O3催化劑就屬于這類催化劑。但由于其資源稀缺、價(jià)格昂貴、抗毒性差，人們總是盡力尋找替代品或盡可能減少用量。

 

2.過渡金屬氫化物催化劑

 

選擇氧化性強(qiáng)的過渡金屬氧化物作為貴金屬催化劑的替代品，對甲烷、一氧化碳等烴類也有較高的活性，同時(shí)降低了催化劑的成本。常用的催化劑有MnOx、CoOx、CuOx。***連理工***學(xué)開發(fā)的含二氧化錳催化劑在130℃和13000h-1的空速下可脫除甲醇蒸氣，對乙醛、丙酮和苯蒸氣也有重要的脫除作用。

 

3.雙氧化物催化劑

 

一般認(rèn)為，由于結(jié)構(gòu)或電子調(diào)制的相互作用，催化燃燒設(shè)備中復(fù)合氧化物的活性高于相應(yīng)的單一氧化物。

 

(1)鈣鈦礦型復(fù)合氧化物

 

在一定條件下，稀土和過渡金屬氧化物可以形成通式為ABO3的天然鈣鈦礦型復(fù)合氧化物，其活性明顯***于相應(yīng)的單一氧化物。一般A是四面體結(jié)構(gòu)，B是八面體結(jié)構(gòu)，所以A和B形成交替的三維結(jié)構(gòu)，容易置換，有質(zhì)量缺陷，即催化活性中心位置，外晶格氧供給高活性氧化中心，從而完成深度氧化反應(yīng)。有幾種常見的類型，如BaCuO2和LaMnO3。

 

(2)尖晶石型復(fù)合氧化物

 

作為復(fù)合氧化物的重要結(jié)構(gòu)類型，以AB2X4為代表。尖晶石對深度氧化也有很***的催化活性。例如，一氧化碳催化燃燒的燃點(diǎn)在低溫(約80℃)下下降，碳?xì)浠衔锏耐耆趸梢栽诘蜏叵峦瓿?。同時(shí)，討論了活性CuMn2O4尖晶石，其在芳烴活性方面***別***異。比如甲苯完全燃燒，完成低溫催化燃燒只需要260℃，具有***殊的現(xiàn)實(shí)意義。

 

(3)催化劑裝填方法

 

催化劑的活性組分可以通過以下方法沉積在載體上:

 

在周圍或壓制的金屬載體上進(jìn)行電沉積；沉積在粒狀陶瓷材料上；沉積在蜂窩結(jié)構(gòu)的陶瓷材料上。