催化燃燒原理及裝置組成

1、催化劑定義催化劑是一種能提高化學(xué)反應速率，控制反應方向，在反應前后本身的化學(xué)性質(zhì)不發(fā)生改變的物質(zhì)。

2、催化作用機理催化作用的機理是一個(gè)很復雜的問(wèn)題，這里僅做簡(jiǎn)介。在一個(gè)化學(xué)反應過(guò)程中，催化劑的加入并不能改變原有的化學(xué)平衡，所改變的僅是化學(xué)反應的速度，而在反應前后，催化劑本身的性質(zhì)并不發(fā)生變化。

3、催化燃燒的工藝組成不同的排放場(chǎng)合和不同的廢氣，有不同的工藝流程。但不論采取哪種工藝流程，都由如下工藝單元組成。

①廢氣預處理為了避免催化劑床層的堵塞和催化劑中毒，廢氣在進(jìn)入床層之前必須進(jìn)行預處理，以除去廢氣中的粉塵、液滴及催化劑的毒物。

②預熱裝置預熱裝置包括廢氣預熱裝置和催化劑燃燒器預熱裝置。因為催化劑都有一個(gè)催化活性溫度，對催化燃燒來(lái)說(shuō)稱(chēng)催化劑起燃溫度，必須使廢氣和床層的溫度達到起燃溫度才能進(jìn)行催化燃燒，因此，必須設置預熱裝置。但對于排出的廢氣本身溫度就較高的場(chǎng)合，如漆包線(xiàn)、絕緣材料、烤漆等烘干排氣，溫度可達300℃以上，則不必設置預熱裝置。

預熱裝置加熱后的熱氣可采用換熱器和床層內布管的方式。預熱器的熱源可采用煙道氣或電加熱，目前采用電加熱較多。當催化反應開(kāi)始后，可盡量以回收的反應熱來(lái)預熱廢氣。在反應熱較大的場(chǎng)合，還應設置廢熱回收裝置，以節約能源。

預熱廢氣的熱源溫度一般都超過(guò)催化劑的活性溫度。為保護催化劑，加熱裝置應與催化燃燒裝置保持一定距離，這樣還能使廢氣溫度分布均勻。

從需要預熱這一點(diǎn)出發(fā)，催化燃燒法*適用于連續排氣的凈化，若間歇排氣，不僅每次預熱需要耗能，反應熱也無(wú)法回收利用，會(huì )造成很大的能源浪費，在設計和選擇時(shí)應注意這一點(diǎn)。

③催化燃燒裝置一般采用固定床催化反應器。反應器的設計按規范進(jìn)行，應便于操作，維修方便，便于裝卸催化劑。

在進(jìn)行催化燃燒的工藝設計時(shí)，應根據具體情況，對于處理氣量較大的場(chǎng)合，設計成分建式流程，即預熱器、反應器獨立裝設，其間用管道連接。對于處理氣量小的場(chǎng)合，可采用催化焚燒爐，把預熱與反應組合在一起，但要注意預熱段與反應段間的距離。

催化燃燒過(guò)程的熱平衡：催化燃燒是放熱反應，放熱量的大小取決于有機物的種類(lèi)及其含量。依靠廢氣燃燒的反應熱，維持催化燃燒過(guò)程持續進(jìn)行是*經(jīng)濟的操作方法，而能否以自熱維持體系的正常反應，則取決于燃燒過(guò)程的放熱量、催化劑的起燃溫度、熱量回收率、廢氣的初始溫度。