催化燃燒設(shè)備的特點(diǎn)與主要性能指標(biāo)
催化燃燒設(shè)備是典型的氣-固相催化反應(yīng)，其實(shí)質(zhì)是活性氧參與的 氧化作用。在催化燃燒過(guò)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。借助催化劑可使有機(jī)廢氣在較低的起燃溫度條件下，發(fā)生無(wú)焰燃燒，并氧化分解為CO2和H2O，同時(shí)放出大量熱能。
廢氣催化燃燒設(shè)備的特點(diǎn)：起燃溫度低，節(jié)省能源有機(jī)廢氣催化燃燒與直接燃燒相比，具有起燃溫度低，能耗也小的顯著特點(diǎn)。在某些情況下，達(dá)到起燃溫度后便無(wú)需外界供熱。
廢氣催化燃燒設(shè)備催化劑的主要性能指標(biāo)：在空速較高，溫度較低的條件下，有機(jī)廢氣的燃燒反應(yīng)轉(zhuǎn)化率接近100%，表明該催化劑的活性較高。催化劑的活性分誘導(dǎo)活化、穩(wěn)定、衰老失活3個(gè)階段，有 的使用限期，工業(yè)上實(shí)用催化劑的壽命一般在2年以上。使用期的長(zhǎng)短與較好活性結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有關(guān)，而穩(wěn)定性取決于耐熱、抗毒的能力。廢氣催化燃燒設(shè)備對(duì)催化燃燒所用催化劑則要求具有較高的耐熱和抗毒的性能。有機(jī)廢氣的催化燃燒一般不會(huì)在很?chē)?yán)格的操作條件下進(jìn)行，這是由于廢氣的濃度、流量、成分等往往不穩(wěn)定，因此要求催化劑具有較寬的操作條件適應(yīng)性。催化燃燒工藝的操作空速較大，氣流對(duì)催化劑的沖擊力較強(qiáng)，同時(shí)由于床層溫度會(huì)升降，造成熱脹冷縮，易使催化劑載體破裂，因而催化劑要具有較大的機(jī)械強(qiáng)度和良好的抗熱脹冷縮性能。
催化燃燒設(shè)備的特色：起燃溫度低，節(jié)省能源有機(jī)廢氣催化燃燒與直接燃燒比較，具有起燃溫度低，能耗也小的顯著特色。在某些情況下，到達(dá)起燃溫度后便無(wú)需外界供熱。催化燃燒設(shè)備催化劑的首要功能指標(biāo)：在空速較高，溫度較低的條件下，有機(jī)廢氣的燃燒反響轉(zhuǎn)化率挨近100%，標(biāo)明該催化劑的活性較高。催化劑的活性分誘導(dǎo)活化、安穩(wěn)、變老失活3個(gè)階段，有 的運(yùn)用限期，工業(yè)上有用催化劑的壽命一般在2年以上。運(yùn)用期的長(zhǎng)短與較好活性結(jié)構(gòu)的安穩(wěn)性有關(guān)，而安穩(wěn)性取決于耐熱、抗毒的才能。催化燃燒設(shè)備對(duì)催化燃燒所用催化劑則要求具有較高的耐熱和抗毒的功能。有機(jī)廢氣的催化燃燒一般不會(huì)在很?chē)?yán)厲的操作條件下進(jìn)行，這是因?yàn)閺U氣的濃度、流量、成分等往往不安穩(wěn)，因此要求催化劑具有較寬的操作條件適應(yīng)性。催化燃燒工藝的操作空速較大，氣流對(duì)催化劑的沖擊力較強(qiáng)，一起因?yàn)榇矊訙囟葧?huì)升降，構(gòu)成熱脹冷縮，易使催化劑載體決裂，因此催化劑要具有較大的機(jī)械強(qiáng)度和杰出的抗熱脹冷縮功能。
催化劑品種目前催化劑的品種已相當(dāng)多，按活性成分大體可分3類(lèi)：
1、貴金屬催化劑
鉑、鈀、釕等貴金屬對(duì)烴類(lèi)及其衍生物的氧化都具有很高的催化活性，且運(yùn)用壽命長(zhǎng)，適用范圍廣，易于收回，因此是常用的廢氣燃燒催化劑。如我國(guó)早選用的Pt-Al2O3催化劑就歸于此類(lèi)催化劑。但因?yàn)槠滟Y源稀疏，價(jià)格昂貴，耐中毒性差，人們一向盡力尋覓替代品或盡量削減其用量。
2、過(guò)渡金屬氫化物催化劑
作為替代貴金屬催化劑，選用氧化性較強(qiáng)的過(guò)渡金屬氧化物，對(duì)甲烷等烴類(lèi)和一氧化碳亦具有較高的活性，一起下降了催化劑的本錢(qián)，常見(jiàn)的有MnOx、CoOx和CuOx等催化劑。大連理工大學(xué) 的含MnO2催化劑，在130℃及空速13000h-1的條件下能消除甲醇蒸氣，對(duì)乙醛、丙酮、苯蒸氣的 也很有作用。
3、復(fù)氧化物催化劑
一般認(rèn)為，催化燃燒設(shè)備復(fù)氧化物之間因?yàn)榇嬖诮Y(jié)構(gòu)或電子調(diào)變等相互作用，活性比相應(yīng)的單一氧化物要高。首要有以下兩大類(lèi)：
(1)鈣鈦礦型復(fù)氧化物
稀土與過(guò)渡金屬氧化物在 條件下能夠構(gòu)成具有 鈣鈦礦型的復(fù)合氧化物，通式為ABO3，其活性明顯優(yōu)于相應(yīng)的單一氧化物。結(jié)構(gòu)中一般A為四面體型結(jié)構(gòu)，B為八面體形結(jié)構(gòu)，這樣A和B構(gòu)成交替立體結(jié)構(gòu)，易于替代而發(fā)生品質(zhì)缺點(diǎn)，即催化活性 位，外表晶格氧供給高活性的氧化 ，從而完成 氧化反響。常見(jiàn)的有幾類(lèi)如：BaCuO2、LaMnO3等。
(2)尖晶石型復(fù)氧化物
作為復(fù)氧化物重要的一種結(jié)構(gòu)類(lèi)型，以AB2X4表示。尖晶石亦具有不錯(cuò)的 氧化催化活性，如對(duì)CO的催化燃燒起燃點(diǎn)落在低溫區(qū)(約80℃)，對(duì)烴類(lèi)亦在低溫區(qū)可完成 氧化。其間研討為活潑的CuMn2O4尖晶石，對(duì)芳烴的活性尤為超卓，如使甲苯 燃燒只需260℃，完成低溫催化燃燒，具有特別實(shí)際意義。
(3)催化劑負(fù)載方法
催化劑活性組分可通過(guò)下列方法沉積在載體上：
