催化燃烧技术的产生及发展概况
我国古代以发酵的方法酿酒和制醋,成为人类利用生物催化剂或催化剂的开始。直到18世纪,才出现了有关非生物催化的应用与研究。1740年,英国医生Ward,硫磺和硝石一起燃烧制***;1746年,Roe,J铅室代替玻璃容器,对Ward的方法进行了改进,这是工业上采用CO催化剂的开始;1806年,法国的Clement,N.和Des-ormes,C.B.阐明了在氧化氮作用下,SO2转化成SO3的机理;1816年,英国化学家D***y,H.发现铂能促进和醇蒸汽在空气中的氧化。
1836年,贝采尼乌斯(J.J.Berzelius)提出了"催化"和"催化剂"的概念,于是人们对催化现象的观察和系统研究也于19世纪开始了。1895年奥斯特瓦尔(W.Ostwald)从理论上推断出了"在可逆反应中,催化剂仅能加速化学反应,而不能改变化学平衡"而获得了1909年度的诺贝尔化学奖。20世纪初,催化合成氨技术的工业化,使催化原理的研究出现了一个高峰,也可以说是催化化学中的里程碑。
1913年哈伯(F.Haber)等人利用天然磁铁矿,发明了双促进熔铁氨合成催化剂,利用原料气循环使用的流程,实现了合成氨的大规模工业生产。在此后的半个多世纪,多相催化工业技术经历了40年代末至50年代初的石油炼制技术的大发展(如催化裂化、加氢裂解、催化重整和异构化等);70年代至80年代,是石油化工的大发展阶段(如新型择形Z***-5分子筛催化剂用于异构化、歧化和芳烃化过程等);特别是进入90年代以后,出现了环境催化技术的大发展,例如催化消除氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)、可挥发性有机组分(VOCs)的催化氧化。
工业废气处理催化燃烧废气处理设备
1)阻火器
将设备和废气源之间的***阻隔开来,保证处理设备和生产设备之间的安全,同时除去废气源中的粉尘。结构为波纹网型,参照***标准制造;更换快捷,清理方便。是本设备中安全设施之一。
2)热交换器
将有机气体分解后的热能和废气源冷气流进行冷热交换,置换热能,提高废气源的温度。当废气浓度达到一定值时,通过热交换器的作用,可以保证设备在无运行功率的状态下正常运转,是催化净化装置中对废气源进行次温度提升的装置,也是设备中节能设施之一;通过热交换器内部对气流的合理控制,使交换器的效率保证在60%以上。结构采用冷轧钢板制,合理的布置,使冷热气流接触进行能量置换。
3)预热室
废气源在进入催化燃烧室之前,经温度检测仪检测温度达不到催化反应的条件,由布置在预热室内的电加热系统进行温度的第二次提升;电加热元件为红外线加热管,由固定绝缘板固定,维护更换十分方便。
4)催化反应室
达到温度条件的有机废气源进入级催化反应室;催化反应室采用抽屉式,内装催化剂,中间分插电加热元件,利用红外线辐射原理,使催化剂温度达到反应温度,使部份有机物进行分解,释放出能量,直接使废气温度提升,是本设备设计的第三温度提升处,也叫催化升温;温度提升后的有机气体进入催化固定床,内置蜂窝状催化剂,满足反应条件的有机气体在此完全分解,废气变成洁净气体。本设施为催化净化装置的心脏。
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因素、事故隐患,严重时装置将发生火灾和。
为此,应统一制定关于催化燃烧治理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,以下几点不因素也值得注意: 一、气体的下限与温度有关。通常,温度愈高,反应速度愈快,范围愈大。当进入催化燃烧装置的废气浓度过大时,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和控制设备,而温度升高后的废气的下限值将比手册给出的值要小
再加上装置中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下限,则有的***。 二、一般来讲,大多数废气中的成份在同样下限浓度下
所含的燃烧热值可视为相同值,每1%的下限值约含热值1868千焦/牛·米勺如果燃烧,即热值全部用于使废气本身升温,则1%的下限值的废气燃烧可使废气升温15.3℃;当废气浓度达到25%的下限值时,可使废气本身温度升高。 在使用催化燃烧设备时要注意问题。按照规定进行作,以免发生意外
催化燃烧工艺 1、吸附过程吸附是气体结合到固体上去的质量传递过程 气体(吸附质)进入固体(吸附剂)的孔隙中但并未进入其晶格内。吸附过程可能是物理过程,也可能是化学过程。物理吸附主要是范德华引力起作用,一般没有选择性,在吸附过程中没有电子转移,没有化学键的生成与***。
化学吸附实际上是一种化学反应,具有选择性,在化学吸附过程中,气体和固体表面发生了化学反应。 普遍使用的吸附剂是活性炭、分子筛、硅胶和活性氧化铝。这些吸附剂经过处理后表面积极大,可有效吸附碳氢化合物等污染物。其缺点是对水有优先选择性吸附作用。所有的吸附剂在一定的高温下会发生变化。在这些温度下,其吸附能力很弱。
催化燃烧法处理工业废气是20世纪40年代末出现的技术。从1949年美国研制出上套催化燃烧装置到现在,这项技术已广泛地应用于油漆、橡胶加工、塑料加工、树脂加工、皮革加工、食品业和铸造业等部门,也用于汽车废气净化等方面。中国在1973年开始将催化燃烧法用于治理漆包线烘干炉排出的废气,随后又在绝缘材料、印刷工业等方面进行了研究,使催化燃烧法得到了广泛的应用。
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