气固催化反应催化燃烧设备优势

气固催化反应催化燃烧设备优势
催化燃烧是典型的气固相催化反应，它借助催化剂降低了反应的活化能，使其在较低的起燃温度200～ 300℃下进行无焰燃烧，有机物质氧化发生在固体催化剂表面，同时产生CO2和H2O，并放出大量的热量，因其氧化反应温度低，所以大大地抑制了空气中的N2形成高温NOx。而且由于催化剂有选择性催化作用，有可能限制燃料中含氮化合物(RNH)的氧化过程，使其多数形成分子氮(N2)。
与传统的火焰燃烧相比,催化燃烧有着很大的优势:
1.起燃温度低，能耗少，燃烧易达稳定，甚至到起燃温度后无需外界传热就能完成氧化反应。
2.净化效率高，污染物(如NOx及不完全燃烧产物等)的排放水平较低。
3.适应氧浓度范围大，噪音小，无二次污染，且燃烧缓和，运转费用低，操作管理也很方便。
催化剂的类型及性能要求
目前国内外主要研究的催化剂基本上有两大类:一类为贵金属催化剂，这类催化剂的活性和稳定性好，技术较为成熟，但由于贵金属价格高，资源短缺，所以，未能将其产业化;另一类为非金属催化剂，主要集中在过渡金属氧化物催化剂、复氧化物催化剂(钙钛型复氧化物和尖晶石型复氧化物)的研究方面。目前，寻找来源丰富、价格低廉、性能相当的非贵金属催化剂，以替代传统的贵金属催化剂用于催化燃烧过程已成为了研究的一个重要方向。
催化燃烧对催化剂的基本要求是:既能抑制烧结、保持活性物质具有较大的比表面积及良好的热稳定性，又要具有一定的活性，可起到催化剂活性组分或助催化剂的作用。这在某种程度上是互相矛盾的，因为研究已经证明氧化物的活性和热稳定性成反比。同时，需有高的机械强度以及对燃料中所含毒素有高的耐腐蚀性。
催化燃烧法作用原理是：
催化燃烧是用催化剂使废气中可燃物质在较低温度下氧化分解的净化方法。所以，催化燃烧又称为催化化学转化。由于催化剂加速了氧化分解的历程，大多数碳氢化合物在300-500℃的温度时，通过催化剂就可以氧化完全。
催化剂首先对VOC分子的吸附，提高了反应物的浓度其次催化氧化阶段降低反应的活化能，提高了反应速率，借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度下，发生无氧燃烧，分解成CO2和H20，释放出大量热量，能耗较小，某些情况下达到起燃温度后无需外界供热，反应温度在250-400℃。
在化学反应过程中，利用催化剂降低燃烧温度，加速有毒有害气体完全氧化的方法，叫做催化燃烧法。
由于催化剂的载体是由多孔材料制作的，具有较大的比表面积和合适的孔径，当加热到300-450℃的有机气体通过催化层时，氧和有机气体被吸附在多孔材料表层的催化剂上，增加了氧和有机气体接触碰撞的机会，提高了活性，使有机气体与氧产生剧烈的化学反应而生成CO2和H20，同时产生热量，从而使得有机气体变成无害气体。
催化燃烧装置主要是由热交换器、燃烧室、催化反应器、热回收系统和净化烟气的排放烟囱等部分组成，其净化原理是：未净化气体在进入燃烧室以前，先经过交换器被预热后送至燃烧室，在燃烧室内达到所要求的反应温度，氧化反应在催化反应器中进行，净化后烟气经热交换器释放出部分热量，再由烟囱排入大气。
催化燃烧的工艺组成：
　　不同的排放场合和不同的废气，有不同的工艺流程。但不论采取哪种工艺流程，都由如下工艺单元组成。
废气预处理
　　为了避免催化剂的堵塞和催化剂中毒，废气在进入床层之前必须进行处理，以除去废气中的粉尘、液滴及催化剂的毒物。