催化燃燒設(shè)備的作用和主要功能特點(diǎn)

催化燃燒設(shè)備利用的是典型的氣-固相催化反應(yīng)，其實(shí)質(zhì)是活性氧參與的氧反應(yīng)作用。在催化燃燒過程中，借助催化劑在低溫下（200～400℃）下，實(shí)現(xiàn)對(duì)物的基本氧反應(yīng)，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高了反應(yīng)速率，加快了反應(yīng)的進(jìn)行。所用的催化劑為具有大比表面的貴金屬和金屬氧反應(yīng)物多組分物質(zhì)，可燃物在催化劑作用下燃燒，與直接燃燒相比，催化燃燒溫度較低，燃燒比較基本。

催化燃燒設(shè)備所發(fā)生的氣—固相催化反應(yīng)的實(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，使得反應(yīng)物富集于表面。借助催化劑的作用使得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)放出大量的熱能，從而達(dá)到除掉廢氣中物質(zhì)的目的。

光化學(xué)反應(yīng)需要分子吸收特定波長的電磁輻射，受激產(chǎn)生分子激發(fā)態(tài)，繼而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成新的物質(zhì)或變成引發(fā)熱反應(yīng)的中間化學(xué)產(chǎn)物。光催化劑是指在光的照射下，自身不起變化，卻可以推動(dòng)化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)。它利用光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)反應(yīng)所需的能量，產(chǎn)生催化作用，使周圍的氧氣及水分子激發(fā)成很有氧化力的自由基或負(fù)離子。噴漆行業(yè)比較典型的是集裝箱、汽車生產(chǎn)線等的涂裝工序，會(huì)產(chǎn)生大量含油漆稀料成分的復(fù)雜廢氣，為了滿足噴漆技術(shù)及人員健康需求，風(fēng)量通常很大，可高達(dá)20萬m3/h，濃度通常為200～1000mg/m3，屬于低濃度、無回收價(jià)值的廢氣，業(yè)界通常采用吸附濃縮－催化燃燒工藝處理。

催化燃燒設(shè)備電控制系統(tǒng)由PLC控制器、文本顯示器、變頻調(diào)速器、點(diǎn)火器、紫外線傳感器、熱電偶等電控設(shè)備以及風(fēng)機(jī)，另外由零壓閥調(diào)節(jié)燃?xì)馀c空氣的比例。涂覆行業(yè)比較典型的是反光膜、磁帶、彩鋼瓦等涂覆工業(yè)，涂覆材料中含有大量溶劑揮發(fā)形成復(fù)雜廢氣，廢氣多產(chǎn)生于高溫烘道中，主要特點(diǎn)是溫度高、成分復(fù)雜。

可燃物在催化劑作用下燃燒，與直接燃燒相比，催化燃燒溫度較低，燃燒比較基本。催化燃燒所用的催化劑為具有大比表面的貴金屬和金屬氧反應(yīng)物多組分物質(zhì)。例如家用負(fù)載Pd或稀土化合物的催化燃?xì)庠?，可減少尾氣中CO含量，提高熱效率。負(fù)載0.2%pt的氧反應(yīng)鋁催化劑，在500℃下，可將大多數(shù)化合物燃燒，脫臭凈化到化學(xué)位移σ=1以下。催化燃燒為無焰燃燒，因此適用于穩(wěn)定性要求高的場合，如以H2和O2為原料的燃料電池、用汽油或酒精為原料的懷爐（催化劑為浸Pt石棉）等。如除掉化工廠NOx的煙霧，可加燃料到煙霧中，通過負(fù)載型鉑和鈀催化劑，催化燃燒使NOx轉(zhuǎn)化為N2氣。采用適當(dāng)?shù)拇呋瘎?，使用氣體中的可燃物質(zhì)在較低的溫度下分離、氧反應(yīng)的燃燒方法。

催化燃燒設(shè)備的主要功能特點(diǎn)如下：

1、催化燃燒設(shè)備運(yùn)行成本較低，比常用的蓄熱式燃燒爐RTO節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用5-8倍，每立方米氣量運(yùn)行費(fèi)用僅為0.3~0.9分錢。

2、催化燃燒設(shè)備自動(dòng)化程度高，設(shè)備啟動(dòng)、停止，隨用隨開，對(duì)于部分化工生產(chǎn)的不連續(xù)性，可以在生產(chǎn)時(shí)開啟，不生產(chǎn)的間隙停止運(yùn)行，大量的節(jié)約能源。

3、在催化燃燒設(shè)備實(shí)際運(yùn)行的時(shí)候，以非甲烷總烴為例，用色譜法檢測(cè)，非甲烷總烴除掉率也許只有45%，但惡臭異味的除掉率不錯(cuò)。這是因?yàn)榉羌淄榭偀N經(jīng)過處理后，部分分子變成小分子，用色譜法檢測(cè)時(shí)，依然表現(xiàn)為非甲烷總烴。惡臭異味的除掉率不錯(cuò)，表明實(shí)際已經(jīng)分解了多數(shù)污染物質(zhì)，因?yàn)榉纸夂蟮奈镔|(zhì)也有部分有異味。

4、催化燃燒設(shè)備的主機(jī)為成套工業(yè)廢氣處理裝置，前面配有用塔，能除掉廢氣中的粉塵和水分，操作簡單。

5、應(yīng)用范圍廣闊，基本不受氣溫和污染物成分的影響，對(duì)惡臭異味的臭氣濃度有良好的分解作用，惡臭異味的除掉率不錯(cuò)，處理后的氣體臭氣濃度達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

催化燃燒設(shè)備系統(tǒng)的噪聲主要來自排風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)在空氣中不規(guī)則且無定向的噪音刺耳，危害人們的身心健康。聲速以大氣為傳播媒介，20℃時(shí)的傳播速度為344m/s，催化燃燒設(shè)備聲速隨空氣溫度的增加而增加，隨距離增加而衰減。聲不錯(cuò)的單位為dB，人的聲覺范圍約在0-130dB之間，工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)車間和作業(yè)場所的工作地點(diǎn)的噪聲，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為85dB，高的不得超過90dB。一般的情況下，催化燃燒設(shè)備除特別注意選用噪聲小的風(fēng)機(jī)外，還要注意風(fēng)管或風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)，加大其重量，提升結(jié)構(gòu)的動(dòng)剛度，并采用減震裝置和軟連接、隔振措施，從而達(dá)到減噪效果。

當(dāng)催化燃燒設(shè)備實(shí)際運(yùn)行的時(shí)候，介質(zhì)阻擋放電過程中，電子從電場中獲得能量，通過碰撞將能量轉(zhuǎn)化為污染物分子的內(nèi)能或動(dòng)能，這些獲得能量的分子被激發(fā)或發(fā)生電離形成活性基團(tuán)，同時(shí)空氣中的氧氣和水分在電子的作用下也可產(chǎn)生大量的氫、臭氧和羥基氧等活性基團(tuán)，這些活性基團(tuán)相互碰撞后便引發(fā)了一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng)。

催化燃燒設(shè)備一般安裝在風(fēng)機(jī)之前，催化燃燒設(shè)備確定惡臭廢氣能夠全部經(jīng)過光氧設(shè)備處理后，再經(jīng)風(fēng)機(jī)進(jìn)入煙囪，排放到大氣中。催化燃燒設(shè)備主要用作于食品、化工、污水、垃圾、塑膠、噴涂、造紙、輪胎等生產(chǎn)環(huán)節(jié)揮發(fā)或滲漏出不好的廢氣的凈化及臭味的除掉。

催化燃燒設(shè)備光化學(xué)及光催化氧化法是目前研討多的一項(xiàng)氧化技術(shù)。所謂光催化反應(yīng)，就是在光的作用下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。光化學(xué)反應(yīng)需要分子吸收特定波長的電磁輻射，催化燃燒設(shè)備受激產(chǎn)生分子激發(fā)態(tài)，然后會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成新的物質(zhì)，或者變成引發(fā)熱反應(yīng)的中間化學(xué)產(chǎn)物。