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?VOCs催化燃燒的基本原理介紹

VOCs催化燃燒基本原理

催化燃燒的本質(zhì)就是燃燒，從化學(xué)角度來說燃燒反應(yīng)就是深度氧化反應(yīng)，燃燒反應(yīng)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與深度氧化反應(yīng)是一樣，VOCs經(jīng)過燃燒（或催化燃燒）生成二氧化碳和水，燃燒過程放出的熱量和深度氧化反應(yīng)是一樣的?；痉磻?yīng)如下：

VOCs O2 == CO2 H2O Q  

催化劑的定義：

催化劑是一種加快化學(xué)反應(yīng)速率,本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)。催化劑不改變化學(xué)反應(yīng)的熱力學(xué)，只改變化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)，其本質(zhì)就是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，加快化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。在VOCs氧化反應(yīng)中就是降低反應(yīng)溫度。這也是熱力燃燒（TO、RTO）需要800 oC甚至更高的溫度，而催化燃燒通常只要350 oC左右的科學(xué)道理。

在VOCs催化燃燒系統(tǒng)中，反應(yīng)空速通常指體積空速（GHSV），體現(xiàn)出催化劑的處理能力:反應(yīng)空速是指規(guī)定的條件下，單位時(shí)間單位體積催化劑處理的氣體量，單位為m3/(m3催化劑?h)，可簡(jiǎn)化為h-1。例如產(chǎn)品標(biāo)注空速30000h-1：代表每立方催化劑每小時(shí)能處理30000m3廢氣?？账袤w現(xiàn)出催化劑的VOCs處理能力，因此和催化劑的性能息息相關(guān)。

催化劑的性能與的含量、顆粒大小和分散度相關(guān)。理想狀態(tài)下，高度分散，此時(shí)的以的顆粒（幾個(gè)納米）存在于載體上，得到蕞大程度的利用，此時(shí)催化劑的處理能力與含量成正相關(guān)。然而當(dāng)含量高到一定程度后，金屬顆粒容易聚集長(zhǎng)大成為較大的顆粒，與VOCs的接觸面反倒下降，大部分被包在內(nèi)部，此時(shí)增加含量反而不利于催化劑活性的提高。

針對(duì)不同廢氣情況采用不同的形式的催化燃燒工藝，但不論哪種工藝都具備以下特點(diǎn)：

1.在催化劑的特點(diǎn)中有提到第四條，廢氣中不允許含有塵粒或者霧滴，會(huì)減少催化燃燒的使用壽命，所有進(jìn)入催化燃燒的廢氣都應(yīng)先經(jīng)過預(yù)處理、除去粉塵、液滴及有害組分。

2.進(jìn)入催化床層的氣體必須都要達(dá)到催化劑的起燃溫度，只有這樣，催化反應(yīng)才可以進(jìn)行。對(duì)于低于起燃溫度的廢氣需先進(jìn)行預(yù)熱使其達(dá)到起燃溫度。預(yù)熱一般可采用電加熱和煙道氣加熱，目前電加熱的應(yīng)用多一些。