RCO催化燃烧设备应用

RCO催化燃烧设备应用

 

催化燃烧过程

 

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称为催化燃烧法。由于催化剂的载体由多孔材料制成，因此具有较***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，氧气和有机气体被吸附在多孔材料表面的催化剂上，增加了氧气和有机气体接触和碰撞的机会，提高了活性，使有机气体和氧气发生强烈的化学反应生成CO2和H2O，同时产生热量，从而使有机气体变得无毒无害。

 

RCO催化燃烧设备主要由换热器、燃烧室、催化反应器、热回收系统和净化烟气的排气烟囱组成，如下图所示。净化原理是:未净化的气体在进入燃烧室之前，经过换热器预热后送入燃烧室，在燃烧室中达到所需的反应温度。氧化反应在催化反应器中进行，净化后的烟气通过换热器释放部分热量，然后通过烟囱排入***气。

 

RCO催化燃烧设备的设计应考虑以下几个方面:

 

1.气流和温度的均匀分布。为了使穿过催化剂表面的气流和温度分布均匀，并确保火焰不直接接触催化剂表面，燃烧室必须具有足够的长度和空间。催化燃烧装置应具有******的保温效果。炉体一般采用内衬耐火材料的钢壳，或双层夹芯墙结构。

 

2.易于清洗和更换。催化剂反应器一般应设计成便于装卸的抽屉式结构，便于清洗和更换催化剂载体。

 

3.辅助燃料和燃烧。催化燃烧一般使用天然气作为辅助燃料，燃油和电加热也可以作为辅助燃料。一般来说，净化气体用于助燃。如果净化后的气体不能用作助燃物，应引入空气作为助燃物。

 

4.转化速度更高。因为催化燃烧是不可逆的放热反应，无论反应进行到什么阶段，都应该在尽可能高的温度下进行，以获得更高的转化率。但操作温度往往受到某些条件的限制，如催化剂的耐热温度、高温物料的获取、热能的供应、是否伴有副反应等。因此，在实际生产中应根据实际情况进行适当的选择。

 

催化剂

 

材料和载体

 

催化剂是一种能改变化学反应速度，而不改变反应前后化学性质的物质。催化剂通常由催化活性物质和催化载体组成。通常，催化活性材料是金属或金属氧化物。其中，贵金属催化剂主要有铂、钯、钌，常见的金属催化剂主要有铜、铬、镍、钒、锰、铁、钴等金属及氧化物。催化载体是一种多孔材料，其主要作用是使活性物质具有***的体表面积。催化载体分为金属载体、陶瓷载体和碳纤维载体。金属载体一般呈带状、片状、丸状、线状等。其由镍或镍铬合金制成。铂和钯通过“电镀”或“化学镀”(即溶液浸渍)镀在这些载体上，制成便于组装和拆卸的模具抽屉。陶瓷负载的催化剂一般以硅铝氧化物为载体，其结构为片状和蜂窝状。通常，在陶瓷结构上涂覆0.13毫米厚的α-氧化铝层，活性金属催化剂如铂和钯以微晶状态沉积或分散在多孔氧化铝薄层中，模具抽屉易于组装和拆卸。碳纤维载体可以做成线状、毡状、网状等形状，载体上涂有催化活性材料，制成一个便于拆装的模具抽屉。

 

性能要求

 

催化剂是催化燃烧法的重心。***的催化剂必须具有催化活性高、热稳定性***、强度高、寿命长的***点。

 

1.高活性。催化剂的活性直接影响催化燃烧的化学转化率。转化率不仅与催化活性物质本身的活性有关，还与催化载体的物理形状直接相关。因此，在选择合适的催化活性物质时，必须考虑催化剂载体的物理形状，以保证催化剂具有高活性，达到催化燃烧净化的目的。

 

2.热稳定性***。由于废气的温度随时变化，如果催化剂在一定范围内不能适应温度的变化，催化剂的性能会降低，净化效率也会降低。因此，催化剂必须能够适应一定范围内的温度变化。

 

3.高强度。在催化燃烧过程中，催化剂常因高温、振动、空气流动等因素而开裂磨损，会降低催化剂的活性，增加催化剂床层的压降，影响净化效果。

 

4.使用寿命长。催化活性物质***多价格昂贵，设计时应尽量选择使用寿命较长的催化剂。

 

催化燃烧设备的应用

 

RCO催化燃烧设备适用于可燃气体和蒸汽等有毒有害气体的净化，但对于粉尘颗粒和雾滴等有毒有害气体，容易造成催化床堵塞，降低催化活性，从而降低净化效率。催化燃烧净化方法适用于几乎所有排放碳氢化合物或有气味化合物的工业生产过程。