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　　13個關于(yu)VOCs催化(hua)(hua)燃(ran)燒(shao)基本原(yuan)理、應用(yong)(yong)及(ji)(ji)常見問題(ti)知識催化(hua)(hua)燃(ran)燒(shao)技術(shu)(shu)作(zuo)為VOCs廢氣處理工藝之一(yi)，因為其凈(jing)化(hua)(hua)率(lv)高，燃(ran)燒(shao)溫度低(di)（一(yi)般低(di)于(yu)350℃），燃(ran)燒(shao)沒有明火，不會有NOx等(deng)二次污染物的(de)生成，安全節能環保等(deng)特點，在環保市(shi)場(chang)應用(yong)(yong)有了很好的(de)發展前景。催化(hua)(hua)劑作(zuo)為催化(hua)(hua)燃(ran)燒(shao)系(xi)統的(de)關鍵(jian)技術(shu)(shu)環節，催化(hua)(hua)劑的(de)合成技術(shu)(shu)及(ji)(ji)應用(yong)(yong)規則(ze)就顯得尤(you)為重要。

　　1.催化燃(ran)燒反(fan)應原(yuan)理

　　催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)反應(ying)原理是(shi)(shi)有機(ji)廢氣(qi)在較低溫度下在催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)的(de)(de)作用下被完全氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)和分解，達到凈化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氣(qi)體目(mu)的(de)(de)。催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)是(shi)(shi)典(dian)型的(de)(de)氣(qi)固相催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)反應(ying)，其原理是(shi)(shi)活(huo)性(xing)氧參與深(shen)度氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)作用。在催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)過程中(zhong)，催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)的(de)(de)作用是(shi)(shi)降低反應(ying)的(de)(de)活(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)能(neng)，同時(shi)(shi)使反應(ying)物分子富集在催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)表(biao)面(mian)上以(yi)提高反應(ying)速(su)率(lv)。借助于催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)，有機(ji)廢氣(qi)可以(yi)在較低的(de)(de)起(qi)燃(ran)(ran)(ran)溫度下無焰燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)并且在釋(shi)放大量(liang)熱量(liang)，同時(shi)(shi)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)分解成CO2和H2O。

　　2.什么是低溫催化(hua)劑

　　低溫催化劑性(xing)能指標：起燃(ran)溫度(du)≤200℃，氧化轉化效率≥95%，孔(kong)密度(du)200-400cpsi，抗壓強度(du)≥8MPa。

　　3.VOCs催化劑在(zai)催化燃燒系統中的(de)作用與(yu)影響

　　通(tong)常VOCs的(de)自燃(ran)(ran)燒(shao)溫(wen)(wen)度較(jiao)高(gao)，通(tong)過催化劑(ji)的(de)活化，可降(jiang)低VOCs燃(ran)(ran)燒(shao)的(de)活化能(neng)，從而降(jiang)低起(qi)燃(ran)(ran)溫(wen)(wen)度，減(jian)少(shao)能(neng)耗，節約成本。

　　另外：一般(ban)（無催化劑存在(zai)）的(de)燃燒(shao)(shao)溫度都會在(zai)600℃以上，這樣的(de)燃燒(shao)(shao)會產生氮氧化物，就是常說的(de)NOx，這也是要嚴格控制的(de)污染(ran)物。催化燃燒(shao)(shao)是沒有(you)明火的(de)燃燒(shao)(shao)，一般(ban)低于350℃，不會有(you)NOx生成，因此更為安全和環(huan)保(bao)。

　　4.什么是空速？影響空速的(de)因(yin)素有(you)哪些

　　在VOCs催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)燃燒系統中，反應(ying)空速(su)通常(chang)指(zhi)體積(ji)空速(su)（GHSV），體現出(chu)催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)處理(li)能(neng)力(li):反應(ying)空速(su)是指(zhi)規(gui)定的(de)(de)(de)條件下，單位時間單位體積(ji)催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)劑(ji)處理(li)的(de)(de)(de)氣體量(liang)，單位為m3/(m3催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)劑(ji)?h)，可(ke)簡化(hua)為h-1。例(li)如產(chan)品標注(zhu)空速(su)30000h-1：代表每立方催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)劑(ji)每小時能(neng)處理(li)30000m3廢氣。空速(su)體現出(chu)催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)VOCs處理(li)能(neng)力(li)，因(yin)此和催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)性能(neng)息息相關。

　　5.貴金屬(shu)負(fu)載量(liang)與空速(su)的(de)關系，貴金屬(shu)含量(liang)是越高越好嗎？

　　貴金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)催化(hua)劑(ji)的(de)性能與貴金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)含量、顆(ke)粒(li)大小(xiao)和分(fen)(fen)(fen)散度相(xiang)(xiang)關(guan)。理想狀(zhuang)態(tai)下，貴金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)高(gao)(gao)度分(fen)(fen)(fen)散，此(ci)時的(de)貴金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)以*小(xiao)的(de)顆(ke)粒(li)（幾個(ge)納(na)米(mi)）存在于載體上，貴金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)得到*大程(cheng)(cheng)度的(de)利用，此(ci)時催化(hua)劑(ji)的(de)處理能力與貴金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)含量成正相(xiang)(xiang)關(guan)。然而當貴金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)含量高(gao)(gao)到一定程(cheng)(cheng)度后，金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)顆(ke)粒(li)容(rong)易聚集(ji)長大成為(wei)較大的(de)顆(ke)粒(li)，貴金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)與VOCs的(de)接觸(chu)面反倒下降，大部分(fen)(fen)(fen)貴金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)被包在內部，此(ci)時增加貴金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)含量反而不(bu)利于催化(hua)劑(ji)活性的(de)提高(gao)(gao)。

　　6.氣(qi)體(ti)燃燒(shao)后，氣(qi)體(ti)體(ti)積膨脹對空速(su)的影響

　　穩定運行狀態下(xia)，氣體(ti)(ti)體(ti)(ti)積(ji)膨(peng)脹對空速影響不(bu)大，因為一般而言VOCs含量不(bu)高，僅僅這部分氣體(ti)(ti)的膨(peng)脹，體(ti)(ti)積(ji)流量的增加很少。

　　7.納(na)米級催化劑(ji)的優勢(shi)

　　納(na)米(mi)催化(hua)劑(ji)是指催化(hua)劑(ji)的(de)有效(xiao)(xiao)成(cheng)分（比(bi)如貴(gui)金(jin)屬）以納(na)米(mi)的(de)尺度分散(san)在載體上，催化(hua)劑(ji)的(de)有效(xiao)(xiao)成(cheng)分盡可(ke)能多地暴露在氣體中，使兩(liang)者的(de)接觸機(ji)會大(da)(da)大(da)(da)增加(jia)，這樣的(de)催化(hua)劑(ji)一般(ban)性能更為(wei)優(you)越。

　　8.起燃溫度(du)和(he)完全(quan)轉化溫度(du)的定(ding)義，以及與廢氣濃(nong)度(du)的關系(xi)

　　起燃溫度：凈(jing)化率達(da)到(dao)10%所需要(yao)的溫度

　　完全(quan)轉換溫(wen)度(du)：凈化率>98%所需要的溫(wen)度(du)

　　催化燃(ran)燒一(yi)經點起燃(ran)將在很(hen)短時間內達到高溫，而廢氣的(de)濃度(du)達到一(yi)定程度(du)后，其反應放熱可(ke)實現自(zi)熱催化反應。

　　9.催化劑的(de)堆(dui)碼方式

　　在(zai)壓(ya)降允許(xu)的范圍內，催(cui)化(hua)劑(ji)應按照“高(gao)瘦(shou)型”方式堆放，高(gao)徑(jing)比應大于1.5。否(fou)則靠器壁(bi)的催(cui)化(hua)劑(ji)的利用(yong)率會較(jiao)低，影(ying)響整體催(cui)化(hua)劑(ji)床層的催(cui)化(hua)效果。孔道(dao)(dao)與氣(qi)體流向一致，保持一定孔道(dao)(dao)長度(du)，各段催(cui)化(hua)塊應錯開擺放，四邊與反(fan)應器爐壁(bi)接觸部位應采(cai)用(yong)鋼(gang)骨架折(zhe)邊或采(cai)用(yong)耐高(gao)溫材料密封防止廢氣(qi)漏通(tong)。

　　10.廢氣預(yu)處(chu)理可延(yan)長催化(hua)(hua)劑和催化(hua)(hua)燃燒設備的壽命原因(yin)分析(xi)

　　廢氣(qi)可能含有一些對催化(hua)劑有害(hai)成分(fen)，如果已知有這樣的(de)化(hua)學(xue)物質存(cun)在，則(ze)要對廢氣(qi)做預(yu)處理，否則(ze)這些有害(hai)成分(fen)會對催化(hua)劑的(de)壽(shou)命產生很大影響。

　　廢(fei)氣應(ying)經過預處理（除(chu)塵除(chu)油(you)除(chu)濕）再通入催化倉(cang)。灰塵、積碳(tan)及高(gao)沸粘性(xing)物附著(zhu)于催化劑(ji)表(biao)面，覆蓋催化劑(ji)活性(xing)位點，會(hui)導(dao)致催化劑(ji)催化作用，因此，應(ying)盡量避免灰塵及高(gao)沸粘性(xing)物的引入。

　　較高濕(shi)度環(huan)境中，水蒸氣和油霧漆霧在高溫下(xia)容易與催(cui)(cui)化劑(ji)發生作(zuo)用，造成催(cui)(cui)化劑(ji)燒結失(shi)活，因此(ci)應(ying)盡量減少水蒸氣和油霧漆霧進(jin)入(ru)催(cui)(cui)化劑(ji)床層(ceng)。

　　11.催化燃燒系統(tong)廢氣(qi)濃度控制的重要性(xing)

　　合適的(de)廢氣濃度可(ke)以保(bao)證催化(hua)燃燒(shao)系(xi)統安全**的(de)處理(li)廢氣，同(tong)時(shi)有利(li)于延長設備和(he)催化(hua)劑(ji)的(de)使用壽命(ming)。

　　濃(nong)度過(guo)低(di)：大量(liang)的能量(liang)用于加熱空氣，能耗高(gao)，反(fan)應放熱不足以維持系(xi)統(tong)的自熱燃燒(shao)，這種(zhong)工況建議對廢氣進行濃(nong)縮(suo)。

　　濃度過高(gao)：燃爆風險(xian)；溫升(sheng)過高(gao)，燃燒(shao)溫度過高(gao)（長時間高(gao)于(yu)600度），對設(she)備和催化劑都有傷害，這(zhe)種工況建(jian)議加新(xin)風稀釋廢氣(qi)至爆炸下限以下。

　　12.催化燃燒設備啟動和(he)停車(che)注意(yi)事項

　　系統(tong)啟動前，新鮮空(kong)氣預熱(re)(re)催化劑，然后預熱(re)(re)廢氣至250度以上方可(ke)引入(ru)(ru)催化倉；系統(tong)停車前，先切斷廢氣，繼續加熱(re)(re)催化劑并通(tong)入(ru)(ru)新鮮空(kong)氣，保溫0.5小時，再切斷電源。

　　13.催化劑中毒說明

　　某些化(hua)(hua)學(xue)物(wu)質會使催化(hua)(hua)劑(ji)中毒(du)，例(li)如含磷，硫，鉛，汞，砷(shen)及鹵素等的(de)有(you)機或無(wu)(wu)機物(wu)對催化(hua)(hua)劑(ji)的(de)破壞作用很強，將導(dao)致催化(hua)(hua)劑(ji)的(de)失活，無(wu)(wu)法恢復活性。

　　14.催化(hua)劑積碳的處理

　　可將催化劑在新(xin)鮮空氣中，加熱(re)至500℃，保(bao)持2-4小時，可除去或部(bu)分除去積碳。

　　15.影響催化劑壽命(ming)的因素

　　催化(hua)劑(ji)的(de)(de)使(shi)用(yong)請嚴格遵(zun)照催化(hua)劑(ji)的(de)(de)使(shi)用(yong)工況說明。影響催化(hua)劑(ji)壽命的(de)(de)因素(su)有：廢(fei)氣的(de)(de)預處理狀(zhuang)況即廢(fei)氣的(de)(de)潔凈(jing)度(du)，催化(hua)倉的(de)(de)溫(wen)度(du)，鹵素(su)和催化(hua)劑(ji)的(de)(de)毒物，以(yi)及催化(hua)燃燒設備的(de)(de)操作規程等。

　　來(lai)源：VOCs指南等

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