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催化燃烧和直接燃烧有什么区别?

2020-07-08 17:12:09 小编


    燃烧法可以分为两种,分别是直接燃烧和催化氧化燃烧。催化燃烧,顾名思义就是借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下,发生无焰燃烧,同时放出大量热。催化燃烧与直接燃烧净化法一样,均属于热力破坏法,其机理都是氧化和热裂解、热分解废气中的有机成分,分解为无毒害的二氧化碳和水。但对处理高浓度的有机废气,通常认为催化分解是较为理想的方法。其原因是催化燃烧的温度要比热焚烧的温度低得多,而且效率高、能耗低、压降小、所需设备体积小,避免产生氮氧化物。那么,催化燃烧和直接燃烧到底有什么区别呢?下面小编详细介绍催化燃烧和直接燃烧的区别与优势。


 

一、催化燃烧与直接燃烧的区别

 

催化燃烧是使用不同种类的催化剂,利用其可以降低反应活化能的原理,使VOCs在温度比较低的情况下,将其完全氧化为CO2和H2O,一般当温度控制在300℃~450℃的范围内,大部分碳氢化合物可在被其氧化,并且去除率高达95%以上。从而降低了有机废气净化装置的投资和运行费用,以及减少燃烧过程中辅助燃料的消耗和氮氧化物的排放。

 

直接燃烧是指当燃烧气体的同时,通过氧化及高温下的热分解的方法,将燃烧室中有害的VOCs进行降解,将有害的VOCs气体输入到燃烧室后,当高温、充足空气等客观条件的前提下,将有害废气充分燃烧完全,使其完全分解成CO2和H2O。该方法在处理高浓度VOCs废气方面,表现出效果良好,但相应的对于温度的控制要求很高;并且会产生HCl、SOx、NOx等有害气体,造成二次污染。直接燃烧(热力燃烧)就是把气体温度提高到自身可燃烧的温度,一般需要850℃,类似于垃圾焚烧。

 

二、催化燃烧设备装置对比直接燃烧装置的优势

 

1、能耗低:催化起燃温度低,仅为250-300℃,设备预热时间短,仅需15~30分钟,高浓度时耗能仅为风机效率,浓度较低时自动间歇补偿加热;

 

2、采用贵金属铂、钯浸渍的蜂窝状陶瓷载体催化剂,比表面积大,阻力小,净化率高;

 

3、安全可靠:设备配有阻火除尘系统、防爆泄压系统、超温报警系统及全自动控制系统;

 

4、占地面积小,净化效率高,催化净化装置净化效率高达95%以上。

 

5、余热回用:余热用于预热将被处理的废气,降低整个主机的消耗功率;

 

三、催化燃烧装置的适用范围

 

1、适用行业:石油化工、轻工、塑料、印刷、涂料等行业排放的常见污染物;

 

2、适用废气类型:烃类化合物(芳烃、烷烃、烯烃)、苯类、酮类、酚类、醇类、醚类、烷类等化合物。

 

废气处理设备中,催化燃烧装置和直接燃烧装置的的工作原理是一样的:氧化法。但催化燃烧和直接燃烧大的区别就在于:前者在燃烧过程中有催化剂的存在,降低了降低了废气燃烧时所需要的化学能,从而节约了处理成本。不过催化燃烧装置比直接燃烧装置多了催化剂。用的是燃烧催化剂。

 

这种催化剂的活性组分有贵金属如铂、钯和(或)铑,一般称为贵金属催化剂或三元催化剂;也有的以非贵金属为活性组分如铁、钴、镍等元素的氧化物,一般称为非贵金属催化剂或贱金属催化剂。当然,贵金属催化剂用途更广,效果也更佳。

 

催化燃烧技术是近几十年在国家大力倡导环保与节能趋势下而发展的一门新型技术。催化燃烧法是使用不同种类的催化剂,利用其可以有效降低反应活化能的原理,使VOCs在温度比较低的情况下,将其完全氧化为CO2和H2O,一般当温度控制在300℃~450℃的范围内,绝大部分碳氢化合物可在被其氧化,并且去除率高达95%以上。

 

但是催化剂有一定的使用寿命,且在催化剂的使用过程中,废气的湿度和种类对催化剂的催化氧化效果有很关键的影响,如果废气中出现其他物质,很可能会引发催化剂的中毒,故优质的催化剂应具备高活化能力、高热稳定能力和水热稳定能力等特点,目前应用比较多的金属氧化物催化剂有Pd、Pt、Rh、Au、Mn、Co、Ce,而其中Pd、Pt、Rh、Au为贵金属。然而贵金属有价格昂贵、且易烧结等缺点,因而开发新型复合型催化剂是未来的研究方向。

 


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