13個關于VOCs催化燃燒基本原理(lǐ)、應用(yòng)及常見問題知識催化燃燒技(jì )術作(zuò)為(wèi)VOCs廢氣處理(lǐ)工(gōng)藝之一，因為(wèi)其淨化率高，燃燒溫度低（一般低于350℃），燃燒沒有(yǒu)明火，不會有(yǒu)NOx等二次污染物(wù)的生成，安(ān)全節能(néng)環保等特點，在環保市場應用(yòng)有(yǒu)了很(hěn)好的發展前景。催化劑作(zuò)為(wèi)催化燃燒系統的關鍵技(jì )術環節，催化劑的合成技(jì )術及應用(yòng)規則就顯得尤為(wèi)重要。

　　1.催化燃燒反應原理(lǐ)

　　催化燃燒反應原理(lǐ)是有(yǒu)機廢氣在較低溫度下在催化劑的作(zuò)用(yòng)下被完全氧化和分(fēn)解，達到淨化氣體(tǐ)目的。催化燃燒是典型的氣固相催化反應，其原理(lǐ)是活性氧參與深度氧化作(zuò)用(yòng)。在催化燃燒過程中(zhōng)，催化劑的作(zuò)用(yòng)是降低反應的活化能(néng)，同時使反應物(wù)分(fēn)子富集在催化劑表面上以提高反應速率。借助于催化劑，有(yǒu)機廢氣可(kě)以在較低的起燃溫度下無焰燃燒并且在釋放大量熱量，同時氧化分(fēn)解成CO2和H2O。

　　2.什麽是低溫催化劑

　　低溫催化劑性能(néng)指标：起燃溫度≤200℃，氧化轉化效率≥95%，孔密度200-400cpsi，抗壓強度≥8MPa。

　　3.VOCs催化劑在催化燃燒系統中(zhōng)的作(zuò)用(yòng)與影響

　　通常VOCs的自燃燒溫度較高，通過催化劑的活化，可(kě)降低VOCs燃燒的活化能(néng)，從而降低起燃溫度，減少能(néng)耗，節約成本。

　　另外：一般（無催化劑存在）的燃燒溫度都會在600℃以上，這樣的燃燒會産(chǎn)生氮氧化物(wù)，就是常說的NOx，這也是要嚴格控制的污染物(wù)。催化燃燒是沒有(yǒu)明火的燃燒，一般低于350℃，不會有(yǒu)NOx生成，因此更為(wèi)安(ān)全和環保。

　　4.什麽是空速？影響空速的因素有(yǒu)哪些

　　在VOCs催化燃燒系統中(zhōng)，反應空速通常指體(tǐ)積空速（GHSV），體(tǐ)現出催化劑的處理(lǐ)能(néng)力:反應空速是指規定的條件下，單位時間單位體(tǐ)積催化劑處理(lǐ)的氣體(tǐ)量，單位為(wèi)m3/(m3催化劑•h)，可(kě)簡化為(wèi)h-1。例如産(chǎn)品标注空速30000h-1：代表每立方催化劑每小(xiǎo)時能(néng)處理(lǐ)30000m3廢氣。空速體(tǐ)現出催化劑的VOCs處理(lǐ)能(néng)力，因此和催化劑的性能(néng)息息相關。

　　5.貴金屬負載量與空速的關系，貴金屬含量是越高越好嗎？

　　貴金屬催化劑的性能(néng)與貴金屬的含量、顆粒大小(xiǎo)和分(fēn)散度相關。理(lǐ)想狀态下，貴金屬高度分(fēn)散，此時的貴金屬以*小(xiǎo)的顆粒（幾個納米）存在于載體(tǐ)上，貴金屬得到*大程度的利用(yòng)，此時催化劑的處理(lǐ)能(néng)力與貴金屬含量成正相關。然而當貴金屬含量高到一定程度後，金屬顆粒容易聚集長(cháng)大成為(wèi)較大的顆粒，貴金屬與VOCs的接觸面反倒下降，大部分(fēn)貴金屬被包在内部，此時增加貴金屬含量反而不利于催化劑活性的提高。

　　6.氣體(tǐ)燃燒後，氣體(tǐ)體(tǐ)積膨脹對空速的影響

　　穩定運行狀态下，氣體(tǐ)體(tǐ)積膨脹對空速影響不大，因為(wèi)一般而言VOCs含量不高，僅僅這部分(fēn)氣體(tǐ)的膨脹，體(tǐ)積流量的增加很(hěn)少。

　　7.納米級催化劑的優勢

　　納米催化劑是指催化劑的有(yǒu)效成分(fēn)（比如貴金屬）以納米的尺度分(fēn)散在載體(tǐ)上，催化劑的有(yǒu)效成分(fēn)盡可(kě)能(néng)多(duō)地暴露在氣體(tǐ)中(zhōng)，使兩者的接觸機會大大增加，這樣的催化劑一般性能(néng)更為(wèi)優越。

　　8.起燃溫度和完全轉化溫度的定義，以及與廢氣濃度的關系

　　起燃溫度：淨化率達到10%所需要的溫度

　　完全轉換溫度：淨化率>98%所需要的溫度

　　催化燃燒一經點起燃将在很(hěn)短時間内達到高溫，而廢氣的濃度達到一定程度後，其反應放熱可(kě)實現自熱催化反應。

　　9.催化劑的堆碼方式

　　在壓降允許的範圍内，催化劑應按照“高瘦型”方式堆放，高徑比應大于1.5。否則靠器壁的催化劑的利用(yòng)率會較低，影響整體(tǐ)催化劑床層的催化效果。孔道與氣體(tǐ)流向一緻，保持一定孔道長(cháng)度，各段催化塊應錯開擺放，四邊與反應器爐壁接觸部位應采用(yòng)鋼骨架折邊或采用(yòng)耐高溫材料密封防止廢氣漏通。

　　10.廢氣預處理(lǐ)可(kě)延長(cháng)催化劑和催化燃燒設備的壽命原因分(fēn)析

　　廢氣可(kě)能(néng)含有(yǒu)一些對催化劑有(yǒu)害成分(fēn)，如果已知有(yǒu)這樣的化學(xué)物(wù)質(zhì)存在，則要對廢氣做預處理(lǐ)，否則這些有(yǒu)害成分(fēn)會對催化劑的壽命産(chǎn)生很(hěn)大影響。

　　廢氣應經過預處理(lǐ)（除塵除油除濕）再通入催化倉。灰塵、積碳及高沸粘性物(wù)附着于催化劑表面，覆蓋催化劑活性位點，會導緻催化劑催化作(zuò)用(yòng)，因此，應盡量避免灰塵及高沸粘性物(wù)的引入。

　　較高濕度環境中(zhōng)，水蒸氣和油霧漆霧在高溫下容易與催化劑發生作(zuò)用(yòng)，造成催化劑燒結失活，因此應盡量減少水蒸氣和油霧漆霧進入催化劑床層。

　　11.催化燃燒系統廢氣濃度控制的重要性

　　合适的廢氣濃度可(kě)以保證催化燃燒系統安(ān)全**的處理(lǐ)廢氣，同時有(yǒu)利于延長(cháng)設備和催化劑的使用(yòng)壽命。

　　濃度過低：大量的能(néng)量用(yòng)于加熱空氣，能(néng)耗高，反應放熱不足以維持系統的自熱燃燒，這種工(gōng)況建議對廢氣進行濃縮。

　　濃度過高：燃爆風險；溫升過高，燃燒溫度過高（長(cháng)時間高于600度），對設備和催化劑都有(yǒu)傷害，這種工(gōng)況建議加新(xīn)風稀釋廢氣至爆炸下限以下。

　　12.催化燃燒設備啓動和停車(chē)注意事項

　　系統啓動前，新(xīn)鮮空氣預熱催化劑，然後預熱廢氣至250度以上方可(kě)引入催化倉；系統停車(chē)前，先切斷廢氣，繼續加熱催化劑并通入新(xīn)鮮空氣，保溫0.5小(xiǎo)時，再切斷電(diàn)源。

　　13.催化劑中(zhōng)毒說明

　　某些化學(xué)物(wù)質(zhì)會使催化劑中(zhōng)毒，例如含磷，硫，鉛，汞，砷及鹵素等的有(yǒu)機或無機物(wù)對催化劑的破壞作(zuò)用(yòng)很(hěn)強，将導緻催化劑的失活，無法恢複活性。

　　14.催化劑積碳的處理(lǐ)

　　可(kě)将催化劑在新(xīn)鮮空氣中(zhōng)，加熱至500℃，保持2-4小(xiǎo)時，可(kě)除去或部分(fēn)除去積碳。

　　15.影響催化劑壽命的因素

　　催化劑的使用(yòng)請嚴格遵照催化劑的使用(yòng)工(gōng)況說明。影響催化劑壽命的因素有(yǒu)：廢氣的預處理(lǐ)狀況即廢氣的潔淨度，催化倉的溫度，鹵素和催化劑的毒物(wù)，以及催化燃燒設備的操作(zuò)規程等。

　　來源：VOCs指南等

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