催化燃燒設(shè)備的發(fā)展和特點(diǎn)

催化燃燒設(shè)備針對揮發(fā)性廢氣治理技術(shù)的發(fā)展問題，先介紹了揮發(fā)性廢氣治理技術(shù)，主要包括利用燃燒法處理揮發(fā)性廢氣，如利用直接燃燒法、催化燃燒法處理揮發(fā)性廢氣、生物法處理揮發(fā)性廢氣和吸附法處理揮發(fā)性廢氣，探討了揮發(fā)性廢氣治理技術(shù)進(jìn)展以及應(yīng)用。

主要探討了微波催化氧化技術(shù)、活性炭纖維治理技術(shù)和生物治理技術(shù)，并介紹了在揮發(fā)性廢氣治理中的應(yīng)用、納米材料凈化技術(shù)的應(yīng)用和膜基吸收凈化技術(shù)在揮發(fā)性廢氣治理的應(yīng)用。

揮發(fā)性廢氣(以下簡稱VOCs)是一種氣體，它的沸點(diǎn)接近水的沸點(diǎn)，有的VOCs沸點(diǎn)是在較不錯(cuò)的溫度下，此時(shí)這些廢氣的飽和蒸汽壓都會高于133.3Pa，在這樣的條件下，它們就可能成為揮發(fā)化合物，這種揮發(fā)化合物會污染空氣，影響人類的健康。

這些催化燃燒設(shè)備揮發(fā)性的化合物主要成分包括：硫烴、含氧烴、氮烴、鹵代烴、烴類等多環(huán)芳香烴，由于它們的性質(zhì)相似，它們很容易混合在一起，就會污染環(huán)境，這些VOCs同時(shí)能夠威脅人類的身體健康，在人們的呼吸中，進(jìn)入人體，對人的器官造成傷害。因此，在科技時(shí)代，對揮發(fā)性廢氣進(jìn)行治理，使廢氣控制在濃度。

催化燃燒處理注意事項(xiàng)：

一、廢氣成分中，不能含有下列物質(zhì)；有高粘性的油脂類。如磷、鉍、砷、銻、汞、鉛、錫；濃度好的粉塵；

二、設(shè)備選型時(shí)，注明廢氣的成分、濃度及出入口溫度；

三、設(shè)備安裝場所無腐蝕性氣體，并有良好的防雨措施；

四、設(shè)備所需電源為：三相交流380V頻率50Hz。

催化燃燒設(shè)備是典型的氣-固相催化反應(yīng)，其實(shí)質(zhì)是活性氧參與的氧化作用。在催化燃燒過程中，催化劑的作用是降低活化能，同時(shí)催化劑表面具有吸附作用，使反應(yīng)物分子富集于表面提升了反應(yīng)速率，加快了反應(yīng)的進(jìn)行。借助催化劑可使廢氣在較低的起燃溫度條件下，發(fā)生無焰燃燒，并氧化分解為CO2和H2O，同時(shí)放出大量熱能。

催化燃燒設(shè)備的特點(diǎn)：

起燃溫度低，節(jié)省能源廢氣催化燃燒與直接燃燒相比，具有起燃溫度低，能耗也小的明顯特點(diǎn)。在某些情況下，達(dá)到起燃溫度后便無需外界供熱。

催化燃燒設(shè)備催化劑的主要性能指標(biāo)：在空速較不錯(cuò)，溫度較低的條件下，廢氣的燃燒反應(yīng)轉(zhuǎn)化率接近1，表明該催化劑的活性較不錯(cuò)。催化劑的活性分誘導(dǎo)活化、穩(wěn)定、衰老失活3個(gè)階段，有的使用限期，工業(yè)上實(shí)用催化劑的壽命一般在2年以上。使用期的長短與好活性結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有關(guān)，而穩(wěn)定性取決于不怕熱、抗毒的能力。催化燃燒設(shè)備對催化燃燒所用催化劑則要求具有較不錯(cuò)的不怕熱和抗毒的性能。

廢氣的催化燃燒一般不會在很嚴(yán)格的操作條件下進(jìn)行，這是由于廢氣的濃度、流量、成分等往往不穩(wěn)定，因此要求催化劑具有較寬的操作條件適應(yīng)性。催化燃燒工藝的操作空速大，氣流對催化劑的沖擊力較不錯(cuò)，同時(shí)由于床層溫度會升降，造成熱脹冷縮，易使催化劑載體破裂，因而催化劑要具有大的機(jī)械強(qiáng)度和良好的抗熱脹冷縮性能。

直接燃燒法是投加輔助燃料與廢氣一起送入焚燒爐燃燒，直接焚燒工藝成熟，控制的溫度條件下污染物去掉速率好，焚燒，但在使用過程中一般會有一下問題：

一、若焚燒含氯、溴代物和芳烴類物質(zhì)時(shí)易產(chǎn)生二惡英類強(qiáng)致癌物質(zhì)，在焚燒爐啟動和關(guān)閉過程中易產(chǎn)生，為避免二惡英類物質(zhì)產(chǎn)生，須提升燃燒溫度在1200℃以上，若保持如此高的燃燒溫度不僅運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高，而且對焚燒爐的要求也提升。

二、焚燒含氯代物時(shí)會產(chǎn)生氯化氫腐蝕問題，是在高溫狀態(tài)下，氯化氫的腐蝕性能增強(qiáng)，不僅對管道存在腐蝕，嚴(yán)重的是會引起焚燒爐的腐蝕。

三、焚燒時(shí)存在爆炸的潛在危險(xiǎn)，是易揮發(fā)性可燃?xì)怏w，若達(dá)到其爆炸遇明火則有可能引起爆炸。

另外，若廢氣中含有鹵素、氮元素和硫元素的情況下，采用燃燒法易產(chǎn)生二次污染物質(zhì)二惡英、氮氧化合物和硫氧化合物。

隨著環(huán)境工程的發(fā)展，催化燃燒設(shè)備越來越受到人們的青睞。催化燃燒設(shè)備的優(yōu)良環(huán)境性能是人們經(jīng)常談?wù)摰脑掝}。接下來，簡單介紹催化燃燒設(shè)備的工作原理。

一、催化燃燒設(shè)備是一個(gè)典型的氣-固相催化反應(yīng)的本質(zhì)是活性氧參與的氧化。

二、在催化劑的幫助下，廢氣可以在較低的點(diǎn)火溫度下無焰燃燒，并被氧化成CO2和H2O，同時(shí)釋放大量的熱能。

三、催化燃燒設(shè)備的工作方法與直接燃燒凈化相同，屬于熱損傷法。

四、催化劑表面的吸附提升了反應(yīng)速率，加快了反應(yīng)速度。

五、其機(jī)理是廢氣中組分的氧化、熱解和熱分解。