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VOCs催化燃烧整体式催化剂的研究

VOCs催化燃烧整体式催化剂的研究
VOCs催化燃烧整体式催化剂的研究

挥发性有机化合物(VOCs)是一类毒性大、污染严重的化学物质。目前VOCs的污染问题日益受到各国的高度重视,我国已颁布了《大气污染物综合排放标准》,制定了各类有机污染物在空气中严格的排放标准。国内外VOCs污染控制方法目前主要有吸附法、吸收法、生物处理技术、膜分离技术、直接燃烧法、催化燃烧法等。其中,催化燃烧法是一种高效清洁燃烧技术,主要利用催化剂使有机废气在较低的温度条件下充分燃烧。相对其他处理技术,催化燃烧具有显著的优点:起燃温度低能耗少,处理效率高,无二次污染等,使之成为目前最有前景的VOCs 处理方法之一。

高效催化燃烧催化剂是催化燃烧技术的关键核心,以块状载体作为骨架基体的催化剂称为规整结构催化剂,也称为整体式催化剂。由于具有特殊孔道结构,这类催化剂改善了催化反应床层上的物质传递,提高了催化效率,降低了压力,减少了操作费用,在石油化工、精细化工等多相催化反应中得到越来越广泛的应用。

1整体式催化剂

整体式催化剂主要由活性组分、助催化剂、分散担体和骨架基体四部分构成。整体式催化剂独特的骨架结构具有大量宏观尺度上的中空孔道,内部的孔道全是从一端到另一端直通,骨架基体起支撑体的作用,称为第一载体;分散担体通常以涂层的形式涂覆在骨架基体上,称为第二载体,为了增大第一载体的比表面积,减少活性组分的用量和使活性组分更加均匀地分布在载体上,涂层材料一般具有高表面积,如Al2O3。骨架基体和分散担体一起构成了整体式催化剂的载体;活性组分是催化作用的根本性物质,如Pt,Pd,Cu等;助催化剂是提高主催化剂活性、选择性,改善催化剂耐热性和寿命等的一种物质组分,活性组分和助催化剂共同负载在载体上构成整体式催化剂。

1.1整体式催化剂与传统粒状催化剂的比较

整体式催化剂与粒状催化剂相比,在传热、传质和压降性能上有很大优势。(1)传热方面,整体式催化剂孔道多,孔壁较薄,平行孔道间没有流体的径向主体传输,可以认为是径向绝热,由于其表面积高,气体向表面传热很快;而粒状催化剂要加热的质量相比较很大,最终使催化剂着火的时间长。(2)传质方面,涂覆式的整体式催化剂能够将活性组分分散在表面上,另一方面,由于它具有高几何表面积,缩短了反应物到活性中心的扩散路程,与粒状催化剂相比较,内扩散距离大概少1个数量级,而且整体式催化剂的转化率与催化反应器形状无关。(3)整体式催化剂一个很突出的特性是压力降低,颗粒任意填充床中、气流是湍流,而整体式催化剂的直通孔道减少了流动阻力,在相同空速和床层高度下,整体式催化剂的压力降比粒状催化剂颗粒床低2~3个数量级。另外整体式催化剂工业放大相较于粒状催化剂简单。

1.2骨架基体载体的分类及其特点

根据不同的构造,骨架基体主要有蜂窝型、泡沫型和交叉流动型,其中蜂窝载体是研究最多、应用最广泛的一种。目前蜂窝载体按其材质主要可以分为蜂窝陶瓷载体和金属蜂窝载体。

1.2.1蜂窝陶瓷载体

载体材料主要有草青石、刚玉、TiO2等。蜂窝陶瓷载体是一种蜂窝状的多孔陶瓷,常用规格有100cell/in2、200cell/in2、300cell/in2和400celt/in2,载体性质见表l。

1.2.2金属蜂窝载体

金属蜂窝载体是一种金属蜂窝状的新型功能复合材料,一般用的材质是不锈钢或不锈钢合金,常用规格有400cell/in2、500cell/in2和600cell/in2,载体性质见表l。金属蜂窝载体具有多方面的优良性能,应用在多方面领域,目前为止,Fe-Cr~Al等抗氧化性优良的蜂窝状合金基体已广泛地应用于汽车尾气净化器上。

1.2.3其它载体

除了蜂窝陶瓷和金属蜂窝载体,还有如碳(硅)纤维载体、金属丝网和金属泡沫冶金多孔材料等整体载体。

表1常用载体的性质

2贵金属整体式催化剂

贵金属很早应用在催化燃烧领域中,与非贵金属相比,贵金属催化剂显示出更高的催化活性。目前常用的贵金属有Pd、Pd、Rh,在VOCs催化燃烧中应用最

多的主要是Pd和Pt[10]。由于贵金属本身易挥发、易高温烧结和价格昂贵,常常通过负载在高比表面的载体上以提高其分散度,减少用量,而且这样在一定程度上改善了贵金属的稳定性。

催化燃烧原理

催化燃烧原理 催化燃烧原理?下面就由安徽宝华环保科技有限公司来给大家简单介绍下吧!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300~450℃的温度时,通过催化剂就可以氧化完全。与热力燃烧法相比,催化燃烧所需的辅助燃料少,能量消耗低,设备设施的体积小。但是,由于使用的催化剂的中毒、催化床层的更换和清洁费用高等问题,影响了这种方法在工业生产过程中的推广和应用。 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H2O,同时产生热量,从而使得有机气体变成无毒无害气体。 催化燃烧装置主要由热交换器、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,如右图所示。其净化原理是:未净化气体在进入燃烧室以前,先经过热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。 安徽宝华环保科技有限公司拥有环保专业承包叁级资质和国家清洁生产咨询审核资质,根据市场需求,不断推陈出新,积极与国内科研院校建立战略合作关系,不断引进新技术与新人才,进一步提升业务能力与水平。公司在全体宝华人的努力下,逐渐发展成为具有影响力的环保综合服务商。公司秉承“客户至上、服务第一”的理念,依托强大的技术支持和完备的售后服务,为您解决身边的环境问题。全体宝华人愿与您携手并进,共建美丽中国,同创绿色地球。

吸附催化燃烧工艺简介

1、吸附-催化燃烧法原理 吸附浓缩-催化燃烧法,该设备采用多气路连续工作,设备多个吸附床可交替使用。含有机物的废气经风机的作用,经过活性炭吸附层,有机物质被活性炭特有的作用力截留在其内部,吸附去处效率达80%,吸附后的洁净气体排出;经过一段时间后,活性炭达到饱和状态时,停止吸附,此时有机物已被浓缩在活性炭内,之后按照PLC自动控制程序将饱和的活性炭床与脱附后待用的活性炭床进行交替切换。CO(催化氧化设备)自动升温将热空气通过风机送入活性炭床使碳层升温将有机物从活性炭中“蒸”出,脱附出来的废气属于高浓度、小风量、高温度的有机废气。 催化燃烧法:VOC-CH 型有机气体催化净化装置,是利用催化剂使有害气体中的可燃组 和分在较低的温度下氧化分解的净化方法。对于 CnHm 和有机溶剂蒸汽氧化分解生成CO 2 O并释放出大量热量。其反应方程式为: H 2 图3-1 VOC-CO原理图 活性炭脱附出来的高浓度、小风量、高温度的有机废气经阻火除尘器过滤后,进入特制的板式热交换器,和催化反应后的高温气体进行能量间接交换,此时废气源的温度得到第一次提升;具有一定温度的气体进入预热器,进行第二次的温度提升;之后进入第一级催化反应,此时有机废气在低温下部份分解,并释放出能量,对废气源进行直接加热,将气体温度提高到催化反应的最佳温度;经温度检测系统检测,温度符合催化反应的温度要求,进入催化燃烧室,有机气体得到彻底分解,同时释放出大量的热量;净化后的气体通过热交换器将热能转换给出冷气流,降温后气体由引风机排空。 有机物利用自身氧化燃烧释放出的热量维持自燃,如果脱附废气浓度足够高,CO 正常

使用需要很少的电功率甚至不需要电功率加热,做到真正的节能、环保,同时,整套装置安全、可靠、无任何二次污染。 2、处理工艺流程 根据行业要求及减少用户投资成本、运行维护费用,拟采用湿法除尘、干式过滤、活性炭吸附、催化燃烧脱附的方式对喷漆房污染综合治理,其中吸附浓缩-催化燃烧法工艺流程图如下: 图3-2 喷漆废气处理工艺流程图 本处理装置工艺采用湿法除尘+干式过滤+吸附+催化净化装置,工作方式为:一个湿式除尘塔+干式过滤器+若干个吸附床,经过除尘过滤去除漆雾后,有机废气进入吸附床中进行吸附工作,净化后的气体由风机排入排气筒达标排放。日常工作时吸附床中一个进行脱附再生工作,其余进行吸附工作。脱附时启动催化燃烧器中的电预热器,待温度达到起燃温度时,由脱附风机和补冷风机补入系统中的冷风,经混合后调到适当温度(140℃,其中废气中有机成分沸点:甲苯110.6℃,二甲苯138-144℃)后送入吸附床进行脱附操作,吹脱出的高浓度有机废气(可浓缩10-20倍)与燃烧后的热废气在热交换器中进行热交换得到预热后送入燃烧室,在燃烧室中升到起燃温度后由催化剂将有机物氧化分解为无害的 CO 2和H 2 O。燃烧后的废气经脱附出的气体热交换温度降低至180-200℃后用于脱附,多余废 气排入排气筒。 由多个吸附床轮流进行吸附和脱附再生,吸附与脱附之间切换,连续运行(工作时间可根据企业生产情况调节)。本工程设计废气浓度100ppm,浓缩后有机废气浓度可达到5000mg/m3以上,在燃烧器启动通过电加热升温至起燃温度后,可维持自燃。

Co基催化剂上甲苯催化燃烧的研究

Hans Journal of Chemical Engineering and Technology 化学工程与技术, 2019, 9(4), 299-304 Published Online July 2019 in Hans. https://www.sodocs.net/doc/a95763844.html,/journal/hjcet https://https://www.sodocs.net/doc/a95763844.html,/10.12677/hjcet.2019.94042 Study on Catalytic Combustion of Toluene on Co-Based Catalysts Shengkang Wang, Hua Pan*, Yiping Mao, Zhongyu Yang, Dingsheng Zhang, Yu Mei College of Biology and Environmental Engineering, Zhejiang Shuren University, Hangzhou Zhejiang Received: Jun. 14th, 2019; accepted: Jun. 28th, 2019; published: Jul. 4th, 2019 Abstract Co/CeO2 and Co/TiO2 catalysts were prepared by impregnation method. The catalytic behavior of Co/CeO2 and Co/TiO2 catalysts for catalytic combustion of toluene was investigated. It shows that the activity of Co/CeO2 catalyst is higher than that of Co/TiO2 catalyst. Co/CeO2 catalyst has a lower light-off temperature (T50= 210?C), while the conversion of toluene can be stabilized at 80% at 225?C on Co/CeO2. Co/CeO2 has a larger specific surface area, which increases the contact area of the reactants with the catalyst, resulting in the higher activity of the catalyst. The active compo-nent in the Co/CeO2and Co/TiO2catalysts is Co3O4. The higher content of O surf and Co3O4on the surface of Co/CeO2 catalyst may be the main reason for the higher activity of Co/CeO2 catalyst. Keywords Cobalt, Catalytic Combustion, Toluene Co基催化剂上甲苯催化燃烧的研究 王晟康,潘华*,毛益萍,杨仲余,张鼎盛,梅瑜 浙江树人大学生物与环境工程学院,浙江杭州 收稿日期:2019年6月14日;录用日期:2019年6月28日;发布日期:2019年7月4日 摘要 采用浸渍法制备了Co/CeO2和Co/TiO2催化剂,考察了Co/CeO2和Co/TiO2催化剂催化燃烧甲苯的催化行为。研究表明:Co/CeO2催化剂活性高于Co/TiO2催化剂活性。Co/CeO2催化剂具有较低的起燃温度(T50 *通讯作者。

催化燃烧原理及催化剂

催化燃烧的基本原理 催化燃烧是典型的气-固相催化反应,其实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化燃烧过程中,催化剂的作用是降低活化能,同时催化剂表面具有吸附作用,使反应物分子富集于表面提高了反应速率,加快了反应的进行。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下,发生无焰燃烧,并氧化分解为CO2和H20, 同时放出大量热能,其反应过程为: 2 催化燃烧的特点及经济性 2.1催化燃烧的特点 2.1.1起燃温度低,节省能源 有机废气催化燃烧与直接燃烧相比,具有起燃温度低,能耗也小的显著特点。在某些情况下,达到起燃温度后便无需外界供热。 二、催化剂及燃烧动力学 2.1催化剂的主要性能指标 在空速较高,温度较低的条件下,有机废气的燃烧反应转化率接近100%,表明该催化剂的活性较高[9]。催化剂的活性分诱导活化、稳定、衰老失活3 个阶段,有一定的使用限期,工业上实用催化剂的寿命一般在2年以上。使用期的长短与最佳活性结构的稳定性有关,而稳定性取决于耐热、抗毒的能力。对催化燃烧所用催化剂则要求具有较高的耐热和抗毒的性能。有机废气的催化燃烧一般不会在很严格的操作条件下进行,这是由于废气的浓度、流量、成分等往往不稳定,因此要求催化剂具有较宽的操作条件适应性。催化燃烧工艺的操作空速较大,气流对催化剂的冲击力较强,同时由于床层温度会升降,造成热胀冷缩,易使催化剂载体破裂,因而催化剂要具有较大的机械强度和良好的抗热胀冷缩性能。 2.2催化剂种类 目前催化剂的种类已相当多,按活性成分大体可分3 类。2.2.1贵金属催化剂 铂、钯、钌等贵金属对烃类及其衍生物的氧化都具有很高的催化活性,且使用寿命长,适用范围广,易于回收,因而是最常用的废气燃烧催化剂。如我国最早采用的Pt-Al203 催化剂就属于此类催化剂。但由于其资源稀少,价格昂贵,耐中毒性差,人们一直努力寻找替代品或尽量减少其用量。2.2.2过渡金属氢化物催化剂 作为取代贵金属催化剂,采用氧化性较强的过渡金属氧化物,对甲烷等烃类和一氧化碳亦具有较高的活性,同时降低了催化剂的成本,常见的有Mn0x、CoOx和CuOx等催化剂。大连理工大学研制的含Mn02催化剂,在130C及空速13000h-1 的条件下能消除甲醇蒸气,对乙醛、丙酮、苯蒸气的清除也很有效果。

催化剂及催化燃烧技术

催化燃烧是借助催化剂在低温下(200~400℃)下,实现对有机物的完全氧化,因此,能耗少,操作简便,安全,净化效率高,在有机废气特别是回收价值不大的有机废气净化方面,比如化工,喷漆、绝缘材料、漆包线、涂料生产等行业应用较广,已有不少定型设备可供选用。 一、催化原理及装置组成 (1)催化剂定义催化剂是一种能提高化学反应速率,控制反应方向,在反应前后本身的化学性质不发生改变的物质。 (2)催化作用机理催化作用的机理是一个很复杂的问题,这里仅做简介。在一个化学反应过程中,催化剂的加入并不能改变原有的化学平衡,所改变的仅是化学反应的速度,而在反应前后,催化剂本身的性质并不发生变化。那么,催化剂是怎样加速了反应速度呢了既然反应前后催化剂不发生变化,那么催化剂到底参加了反应没有?实际上,催化剂本身参加了反应,正是由于它的参加,使反应改变了原有的途径,使反应的活化能降低,从而加速了反应速度。例如反应A+B→C是通过中间活性结合物(AB)过渡而成的,即: A+B→[AB]→C 其反应速度较慢。当加入催化剂K后,反应从一条很容易进行的途径实现: A+B+2K→[AK]+[BK]→[CK]+K→C+2K 中间不再需要[AB]向C的过渡,从而加快了反应速度,而催化剂并未改变性质。 (3)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。 ①废气预处理为了避免催化剂床层的堵塞和催化剂中毒,废气在进入床层之前必须进行预处理,以除去废气中的粉尘、液滴及催化剂的毒物。 ②预热装置预热装置包括废气预热装置和催化剂燃烧器预热装置。因为催化剂都有一个催化活性温度,对催化燃烧来说称催化剂起燃温度,必须使废气和床层的温度达到起燃温度才能进行催化燃烧,因此,必须设置预热装置。但对于排出的废气本身温度就较高的场合,如漆包线、绝缘材料、烤漆等烘干排气,温度可达300℃以上,则不必设置预热装置。 预热装置加热后的热气可采用换热器和床层内布管的方式。预热器的热源可采用烟道气或电加热,目前采用电加热较多。当催化反应开始后,可尽量以回收的反应热来预热废气。在反应热较大的场合,还应设置废热回收装置,以节约能源。 预热废气的热源温度一般都超过催化剂的活性温度。为保护催化剂,加热装置应与催化燃烧装置保持一定距离,这样还能使废气温度分布均匀。 从需要预热这一点出发,催化燃烧法最适用于连续排气的净化,若间歇排气,不仅每次预热需要耗能,反应热也无法回收利用,会造成很大的能源浪费,在设计和选择时应注意这一点。 ③催化燃烧装置一般采用固定床催化反应器。反应器的设计按规范进行,应便于操作,维修方便,便于装卸催化剂。 在进行催化燃烧的工艺设计时,应根据具体情况,对于处理气量较大的场合,设计成分建式流程,即预热器、反应器独立装设,其间用管道连接。对于处理气量小的场合,可采用催化焚烧炉,把预热与反应组合在一起,但要注意预热段与反应段间的距离。 在有机物废气的催化燃烧中,所要处理的有机物废气在高温下与空气混合易引起爆炸,安全问题十分重要。因而,一方面必须控制有机物与空气的混合比,使之在爆炸下限;另一方面,催化燃烧系统应设监测报警装置和有防爆措施。 二、催化燃烧用催化剂 由于有机物催化燃烧的催化剂分为贵金属(以铂、钯为主)和贱金属催化剂。贵金属为活性组分的催化剂分为全金属催化剂和以氧化铝为载体的催化剂。全金属催化剂是以镍或镍铬合金为载体,将载体做成带、片、丸、丝等形状,采用化学镀或电镀的方法,将铂、钯等贵金属沉积其上,然后做成便于装卸的催化剂构件。由氧化铝作载体的贵金属催化剂,一般是以陶

废气催化燃烧的原理及其工艺

往往业主在采购废气处理设备的时候会问一些技术性的问题以决定采用哪种技术,哪种技术最为适合该工艺,下面专门介绍本公司生产的,吸附+脱附+催化燃烧有机废气处理设备的技术原理及工艺流程。以供广大业主参考。 一、催化燃烧的基本原理 催化燃烧是典型的气-固相催化反应,其实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化燃烧过程中,催化剂的作用是降低活化能,同时催化剂表面具有吸附作用,使反应物分子富集于表面提高了反应速率,加快了反应的进行。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下,发生无焰燃烧,并氧化分解为CO2和H2O,同时放出大量热能,其反应过程为: 2 催化燃烧的特点及经济性 2.1 催化燃烧的特点 2.1.1起燃温度低,节省能源 有机废气催化燃烧与直接燃烧相比,具有起燃温度低,能耗也小的显著特点。在某些情况下,达到起燃温度后便无需外界供热。 二、催化剂及燃烧动力学 2.1 催化剂的主要性能指标 在空速较高,温度较低的条件下,有机废气的燃烧反应转化率接近100%,表明该催化剂的活性较高[9]。催化剂的活性分诱导活化、稳定、衰老失活3个阶段,有一定的使用限期,工业上实用催化剂的寿命一般在2年以上。使用期的长短与最佳活性结构的稳定性有关,而稳定性取决于耐热、抗毒的能力。对催化燃烧所用催化剂则要求具有较高的耐热和抗毒的性能。有机废气的催化燃烧一般不会在很严格的操作条件下进行,这是由于废气的浓度、流量、成分等往往不稳定,因此要求催化剂具有较宽的操作条件适应性。催化燃烧工艺的操作空速较大,气流对催化剂的冲击力较强,同时由于床层温度会升降,造成热胀冷缩,易使催化剂载体破裂,因而催化剂要具有较大的机械强度和良好的抗热胀冷缩性能。 2.2 催化剂种类 目前催化剂的种类已相当多,按活性成分大体可分3类。 2.2.1贵金属催化剂 铂、钯、钌等贵金属对烃类及其衍生物的氧化都具有很高的催化活性,且使用寿命长,适用范围广,易于回收,因而是最常用的废气燃烧催化剂。如我国最早采用的Pt-Al2O3催化剂就属于此类催化剂。但由于其资源稀少,价格昂贵,耐中毒性差,人们一直努力寻找替代品或尽量减少其用量。 2.2.2过渡金属氢化物催化剂 作为取代贵金属催化剂,采用氧化性较强的过渡金属氧化物,对甲烷等烃类和一氧化碳亦具有较高的活性,同时降低了催化剂的成本,常见的有MnOx、CoOx和CuOx等催化剂。大连理工大学研制的含MnO2催化剂,在130℃及空速13000h-1的条件下能消除甲醇蒸气,对乙醛、丙酮、苯蒸气的清除也很有效果。 2.2.3复氧化物催化剂 一般认为,复氧化物之间由于存在结构或电子调变等相互作用,活性比相应的单一氧化物要高。主要有以下两大类: (1)钙钛矿型复氧化物 稀土与过渡金属氧化物在一定条件下可以形成具有天然钙钛矿型的复合氧化物,通式为ABO3,其活性明显优于相应的单一氧化物。结构中一般A为四面体型结构,B为八面体形结构,这样A和B形成交替立体结构,易于取代而产生品格缺陷,即催化活性中心位,表面晶格氧提供高活性的氧化中心,从而实现深度氧化反应。常见的有几类如:BaCuO2、LaMnO3等。

催化燃烧的性质

广州和风环境技术有限公司 https://www.sodocs.net/doc/a95763844.html,/ 催化燃烧的性质是什么 催化燃烧是借助催化剂在低温下(200~400℃)下,实现对有机物的完全氧化,因此,能耗少,操作简便,安全,净化效率高,在有机废气特别是回收价值不大的有机废气净化方面,比如化工,喷漆、绝缘材料、漆包线、涂料生产等行业应用较广,已有不少定型设备可供选用。 一、催化原理及装置组成 (1)催化剂定义催化剂是一种能提高化学反应速率,控制反应方向,在反应前后本身的化学性质不发生改变的物质。 (2)催化作用机理催化作用的机理是一个很复杂的问题,这里仅做简介。在一个化学反应过程中,催化剂的加入并不能改变原有的化学平衡,所改变的仅是化学反应的速度,而在反应前后,催化剂本身的性质并不发生变化。那么,催化剂是怎样加速了反应速度呢了既然反应前后催化剂不发生变化,那么催化剂到底参加了反应没有?实际上,催化剂本身参加了反应,正是由于它的参加,使反应改变了原有的途径,使反应的活化能降低,从而加速了反应速度。例如反应A+B →C是通过中间活性结合物(AB)过渡而成的,即:A+B→[AB]→C 其反应速度较慢。当加入催化剂K后,反应从一条很容易进行的途径实现:A+B+2K →[AK]+[BK]→[CK]+K→C+2K 中间不再需要[AB]向C的过渡,从而加快了反应速度,而催化剂并未改变性质。 (3)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。 ①废气预处理为了避免催化剂床层的堵塞和催化剂中毒,废气在进入床层之前必须进行预处理,以除去废气中的粉尘、液滴及催化剂的毒物。 ②预热装置预热装置包括废气预热装置和催化剂燃烧器预热装置。因为催化剂都有一个催化活性温度,对催化燃烧来说称催化剂起燃温度,必须使废气和床层的温度达到起燃温度才能进行催化燃烧,因此,必须设置预热装置。但对于排出的废气本身温度就较高的场合,如漆包线、绝缘材料、烤漆等烘干排气,温度

催化燃烧废气处理设备的工艺以及维护

催化燃烧废气处理设备的工艺以及维护 近年来,催化燃烧废气处理设备的市场占有率越来越高,那么,催化燃烧废气处理设备的工艺是什么呢?以及平常应该怎么维护呢? 催化燃烧废气处理设备由预处理装置、预热装置、催化燃烧装置、防爆装置组成。 废气预处理:顾名思义,就是将废气的灰尘提前处理,防止催化剂床层堵塞。 预热装置:预热装置包括废气预热装置和催化剂燃烧器预热装置,因为催化剂都有一个催化活性温度,对催化燃烧来说称催化剂起燃温度,必须使废气和床层的温度达到起燃温度才能进行催化燃烧,因此,必须设置预热装置。但对于排出的废气本身温度就较高的场合,如漆包线、绝缘材料、烤漆等烘干排气,温度可达300℃以上,则不必设置预热装置。 催化燃烧装置:一般采用固定床催化反应器,反应器的设计按规范进行,应便于操作,维修就方便,便于装卸催化剂。 防爆装置:为膜片泄压防爆,安装在主机的顶部,当设备运行发生意外事故时,可及时裂开泄压,防止意外发生。 催化燃烧废气处理设备原理 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

RCO催化燃烧设备说明书简介

RCO催化燃烧设备净化原理 在工业生产过程中,排放的有机尾气通过引风机进入设备的旋转阀,通过旋转阀将进口气体和出口气体分开。气体先通过陶瓷材料填充层(底层)预热后发生热量的储备和热交换,其温度几乎达到催化层(中层)进行催化氧化所设定的温度,这时其中部分污染物氧化分解;废气继续通过加热区(上层,可采用电加热方式或气加热方式)升温,并维持在设定温度;其再进入催化层完成催化氧化反应,即反应生成CO2和H2O,并释放大量的热量,以达到预期的处理效果。经催化氧化后的气体进入其它的陶瓷填充层,回收热能后通过旋转阀排放到大气中,净化后排气温度仅略高于废气处理前的温度。系统连续运转、自动切换。通过旋转阀工作,所有的陶瓷填充层均完成加热、冷却、净化的循环步骤,热量得以回收。 RCO催化燃烧设备主要由阻火器,热交换器,催化反应床,风机这几个主要部件 组成。与直接燃烧相比,催化燃烧温度较低,燃烧比较好。催化燃烧用的是表面具有贵金属和金属氧化物的催化剂,将有机污染物的废气在催化剂铂、钯的作用下,可以在较低的温度下将废气中的有机污染物氧化成二氧化碳和水。催化剂的加入并不能改变原有的化学平衡,所改变的仅是化学反应的速度,而在反应前后,催化剂本身的性质并不发生变化。 RCO催化燃烧设备产品性能特点: 1.操作方便,设备工作时,实现自动控制,可靠。 2.设备启动,仅需15~30分钟升温至起燃温度,耗能仅为风机功率,浓度较低时 自动补偿。 3.采用当今先进的贵金属钯、铂浸渍的蜂窝状陶瓷载体催化剂,比表面积大,阻力小,净化率高。 4.余热可返回烘道,降低原烘道中消耗功率;也可作其它方面的热源。 5.使用寿命长,催化剂一般两年换,并且载体可循环使用。 6.不产生氮氧化物(NOX)等二次污染物; 7.可靠性高、净化效率高达99%以上; 8.热量回收率,热回收效率≥95%。 RCO催化燃烧设备能对苯、醇、酮、酯、汽油类等有机溶剂的废气进行吸附净化,适用于低浓度大风量或高浓度间歇排放废气的作业环境,它能有效地净化环境、消除污染、改善工作环境,确保工人身体健康,治理达标排放。因此,化工、轻工、涂装、电子、机电、印刷、家电、制鞋、电池(电瓶)、塑料、薄膜、橡胶、涂料、制药、家具、船舶、汽车、石油等行业产生的有害有机废气的净化及臭味的消除均可选用。 RCO催化燃烧设备使用旋转阀替代了传统设备中众多的阀门以及复杂的液压设备。有机物去除率可以达到98%以上,热回收率达到95-97%。 RCO催化燃烧设备选型及注意事项 (1)废气成分中,不能含有下列物质:有高粘性的油脂类。如磷、铋、砷、锑、汞、铅、锡;高浓度的粉尘。 (2)设备选0型时,注明废气的成份、浓度及出口温度。 (3)设备安装场所无腐蚀性气体,并有良好的防雨措施。 (4)设备所需电源为:三相交流380V,频率50Hz。 (5)注明是否有特殊要求

催化燃烧机理

催化燃烧的原理 催化燃烧是借助催化剂在低温下(200~400℃)下,实现对有机物的完全氧化,因此,能耗少,操作简便,安全,净化效率高,在有机废气特别是回收价值不大的有机废气净化方面,比如化工,喷漆、绝缘材料、漆包线、涂料生产等行业应用较广,已有不少定型设备可供选用。 一、催化原理及装置组成 (1)催化剂定义催化剂是一种能提高化学反应速率,控制反应方向,在反应前后本身的化学性质不发生改变的物质。 (2)催化作用机理催化作用的机理是一个很复杂的问题,这里仅做简介。在一个化学反应过程中,催化剂的加入并不能改变原有的化学平衡,所改变的仅是化学反应的速度,而在反应前后,催化剂本身的性质并不发生变化。那么,催化剂是怎样加速了反应速度呢了既然反应前后催化剂不发生变化,那么催化剂到底参加了反应没有?实际上,催化剂本身参加了反应,正是由于它的参加,使反应改变了原有的途径,使反应的活化能降低,从而加速了反应速度。例如反应A+B→C是通过中间活性结合物(AB)过渡而成的,即: A+B→[AB]→C 其反应速度较慢。当加入催化剂K后,反应从一条很容易进行的途径实现: A+B+2K→[AK]+[BK]→[CK]+K→C+2K 中间不再需要[AB]向C的过渡,从而加快了反应速度,而催化剂并未改变性质。 (3)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。 ①废气预处理为了避免催化剂床层的堵塞和催化剂中毒,废气在进入床层之前必须进行预处理,以除去废气中的粉尘、液滴及催化剂的毒物。 ②预热装置预热装置包括废气预热装置和催化剂燃烧器预热装置。因为催化剂都有一个催化活性温度,对催化燃烧来说称催化剂起燃温度,必须使废气和床层的温度达到起燃温度才能进行催化燃烧,因此,必须设置预热装置。但对于排出的废气本身温度就较高的场合,如漆包线、绝缘材料、烤漆等烘干排气,温度可达300℃以上,则不必设置预热装置。 预热装置加热后的热气可采用换热器和床层内布管的方式。预热器的热源可采用烟道气或电加热,目前采用电加热较多。当催化反应开始后,可尽量以回收的反应热来预热废气。在反应热较大的场合,还应设置废热回收装置,以节约能源。 预热废气的热源温度一般都超过催化剂的活性温度。为保护催化剂,加热装置应与催化燃烧装置保持一定距离,这样还能使废气温度分布均匀。 从需要预热这一点出发,催化燃烧法最适用于连续排气的净化,若间歇排气,不仅每次预热需要耗能,反应热也无法回收利用,会造成很大的能源浪费,在设计和选择时应注意这一点。 ③催化燃烧装置一般采用固定床催化反应器。反应器的设计按规范进行,应便于操作,维修方便,便于装卸催化剂。 在进行催化燃烧的工艺设计时,应根据具体情况,对于处理气量较大的场合,设计成分建式流程,即预热器、反应器独立装设,其间用管道连接。对于处理气量小的场合,可采用催化焚烧炉(见图16-13),把预热与反应组合在一起,但要注意预热段与反应段间的距离。

VOCs催化燃烧的催化剂原理、应用及常见问题

VOCs催化燃烧的催化剂原理、应用及常见问题催化燃烧技术作为VOCs废气处理工艺之一,因为其净化率高,燃烧温度低(一般低于350℃),燃烧没有明火,不会有NOx等二次污染物的生成,安全节能环保等特点,在环保市场应用有了很好的发展前景。催化剂作为催化燃烧系统的关键技术环节,催化剂的合成技术及应用规则就显得尤为重要。 1、催化燃烧反应原理 催化燃烧反应原理是有机废气在较低温度下在催化剂的作用下被完全氧化和分解,达到净化气体目的。催化燃烧是典型的气固相催化反应,其原理是活性氧参与深度氧化作用。在催化燃烧过程中,催化剂的作用是降低反应的活化能,同时使反应物分子富集在催化剂表面上以提高反应速率。借助于催化剂,有机废气可以在较低的起燃温度下无焰燃烧并且在释放大量热量,同时氧化分解成CO2和H2O。 催化燃烧的催化剂反应原理图 2.什么是低温催化剂

低温催化剂性能指标:起燃温度≤200℃,氧化转化效率≥95%,孔密度200-400cpsi,抗压强度≥8MPa。 3.VOCs催化剂在催化燃烧系统中的作用与影响 通常VOCs的自燃烧温度较高,通过催化剂的活化,可降低VOCs 燃烧的活化能,从而降低起燃温度,减少能耗,节约成本。 另外:一般(无催化剂存在)的燃烧温度都会在600℃以上,这样的燃烧会产生氮氧化物,就是常说的NOx,这也是要严格控制的污染物。催化燃烧是没有明火的燃烧,一般低于350℃,不会有NOx 生成,因此更为安全和环保。 4.什么是空速?影响空速的因素有哪些 在VOCs催化燃烧系统中,反应空速通常指体积空速(GHSV),体现出催化剂的处理能力:反应空速是指规定的条件下,单位时间单位体积催化剂处理的气体量,单位为m3/(m3催化剂?h),可简化为h-1。例如产品标注空速30000h-1:代表每立方催化剂每小时能处理30000m3废气。空速体现出催化剂的VOCs处理能力,因此和催化剂的性能息息相关。 5.贵金属负载量与空速的关系,贵金属含量是越高越好吗?

RCO催化燃烧技术

RCO催化燃烧VOCs有机废气处理技术 挥发性有机化合物(VOCs)是一类毒性大、污染严重的化学物质。目前VOCs的污染问题日益受到各国的高度重视,我国颁布的《大气污染物综合排放标准》,规定了各类有机污染物在空气中严格的排放标准。国内外VOCs污染控制方法目前主要有吸附法、吸收法、生物处理技术、膜分离技术、直接燃烧法、催化燃烧法等。其中,催化燃烧法是一种高效清洁燃烧技术,主要利用催化剂使有机废气在较低的温度条件下充分燃烧。相对其他处理技术,催化燃烧具有显著的优点:起燃温度低能耗少,处理效率高,无二次污染等,使之成为目前前景广阔的VOCs有机废气治理方法之一。高效催化燃烧催化剂是催化燃烧技术的关键核心,以块状载体作为骨架基体的催化剂称为规整结构催化剂,也称为整体式催化剂。由于具有特殊孔道结构,这类催化剂改善了催化反应床层上的物质传递,提高了催化效率,降低了压力,减少了操作费用,在石油化工、精细化工等多相催化反应中得到越来越广泛的应用。 RCO有机废气催化燃烧技术在日本、美国和西欧被广泛地应用于VOCs的治理,工艺设备非常成熟,相关的技术标准和使用规范已经非常完善,一些大公司都有自己的企业标准,对工艺设计、催化剂的性能要求、反应器制造和工程控制措施等都有详细的规定。不同的燃烧工艺组合,形成4种基本的燃烧工艺方式:催化燃烧(换热),直接燃烧(换热),回热催化燃烧(RCO),回热燃烧(RTO)。在此基础上还形成了转轮富集燃烧,陶瓷过滤器等方式。RCO有机废气催化燃

烧技术是指在催化剂的作用下,使有机废气中的碳氢化合物在温度较低的条件下迅速氧化成水和二氧化碳,达到彻底治理的目的。 一、RCO有机废气催化燃烧工艺原理: 催化净化是典型的气固相催化反应,其实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化净化过程中,催化剂的作用是降低活化能,同时催化剂表面具有吸附作用,使反应物分子富集于表面提高了反应速率,加快了反应的进行;借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下,发生无焰燃烧,并氧化分解为CO2和H2O,同时放出大量热能,从而达到去除废气中的有害物的方法。 在将废气进行催化净化的过程中,废气经管道由风机送入热交换器,将废气加热到催化燃烧所需要的起始温度。 经过预热的废气,通过催化剂层使之燃烧。由于催化剂的作用,催化燃烧法废气燃烧的起始温度约为250~300摄氏度,大大低于直接燃烧法的燃烧温度650~800摄氏度,高温气体再次进入热交换器,经换热冷却,最终以较低的温度经风机排入大气。 二、RCO有机废气催化燃烧装置的工艺流程: 废气经阻火器过滤后,通过主进阀、旁通阀的同步反向切换调节进入热交换器,热交换器的热气升高一定温度后进入预热室、经过预热室的加热使废气升温到催化起燃温度(250度)然后进入催化反应床,在催化剂的活性作用下,有机废气进行氧化反应生成无害的水和二氧化碳,并放出一定的热量。反应后的高温气体再次进入热交换器,经换热后,最后以较低的温度经引风机排入大气。催化燃烧是借助催

催化燃烧原理及催化剂

一、催化燃烧得基本原理 催化燃烧就是典型得气—固相催化反应,其实质就是活性氧参与得深度氧化作用。在催化燃烧过程中,催化剂得作用就是降低活化能,同时催化剂表面具有吸附作用,使反应物分子富集于表面提高了反应速率,加快了反应得进行。借助催化剂可使有机废气在较低得起燃温度条件下,发生无焰燃烧,并氧化分解为CO2与H2O,同时放出大量热能,其反应过程为: 2 催化燃烧得特点及经济性 2、1催化燃烧得特点 2。1.1起燃温度低,节省能源 有机废气催化燃烧与直接燃烧相比,具有起燃温度低,能耗也小得显著特点.在某些情况下,达到起燃温度后便无需外界供热。 二、催化剂及燃烧动力学 2、1 催化剂得主要性能指标 在空速较高,温度较低得条件下,有机废气得燃烧反应转化率接近100%,表明该催化剂得活性较高[9]。催化剂得活性分诱导活化、稳定、衰老失活3个阶段,有一定得使用限期,工业上实用催化剂得寿命一般在2年以上。使用期得长短与最佳活性结构得稳定性有关,而稳定性取决于耐热、抗毒得能力.对催化燃烧所用催化剂则要求具有较高得耐热与抗毒得性能。有机废气得催化燃烧一般不会在很严格得操作条件下进行,这就是由于废气得浓度、流量、成分等往往不稳定,因此要求催化剂具有较宽得操作条件适应性.催化燃烧工艺得操作空速较大,气流对催化剂得冲击力较强,同时由于床层温度会升降,造成热胀冷缩,易使催化剂载体破裂,因而催化剂要具有较大得机械强度与良好得抗热胀冷缩性能。 2、2 催化剂种类 目前催化剂得种类已相当多,按活性成分大体可分3类。 2。2.1贵金属催化剂 铂、钯、钌等贵金属对烃类及其衍生物得氧化都具有很高得催化活性,且使用寿命长,适用范围广,易于回收,因而就是最常用得废气燃烧催化剂。如我国最早采用得Pt—Al2O3催化剂就属于此类催化剂.但由于其资源稀少,价格昂贵,耐中毒性差,人们一直努力寻找替代品或尽量减少其用量。 2。2。2过渡金属氢化物催化剂 作为取代贵金属催化剂,采用氧化性较强得过渡金属氧化物,对甲烷等烃类与一氧化碳亦具有较高得活性,同时降低了催化剂得成本,常见得有MnOx、C

催化燃烧基本原理

催化燃烧基本原理 催化燃烧是借助催化剂在低温下(200~400℃)下,实现对有机物的完全氧化,因此,能耗少,操作简便,安全,净化效率高,在有机废气特别是回收价值不大的有机废气净化方面,比如化工,喷漆、绝缘材料、漆包线、涂料生产等行业应用较广,已有不少定型设备可供选用。 一、催化原理及装置组成 (1)催化剂定义催化剂是一种能提高化学反应速率,控制反应方向,在反应前后本身的化学性质不发生改变的物质。 (2)催化作用机理催化作用的机理是一个很复杂的问题,这里仅做简介。在一个化学反应过程中,催化剂的加入并不能改变原有的化学平衡,所改变的仅是化学反应的速度,而在反应前后,催化剂本身的性质并不发生变化。那么,催化剂是怎样加速了反应速度呢了既然反应前后催化剂不发生变化,那么催化剂到底参加了反应没有?实际上,催化剂本身参加了反应,正是由于它的参加,使反应改变了原有的途径,使反应的活化能降低,从而加速了反应速度。例如反应A+B→C是通过中间活性结合物(AB)过渡而成的,即: A+B→[AB]→C 其反应速度较慢。当加入催化剂K后,反应从一条很容易进行的途径实现: A+B+2K→[AK]+[BK]→[CK]+K→C+2K 中间不再需要[AB]向C的过渡,从而加快了反应速度,而催化剂并未改变性质。 (3)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。 ①废气预处理为了避免催化剂床层的堵塞和催化剂中毒,废气在进入床层之前必须进行预处理,以除去废气中的粉尘、液滴及催化剂的毒物。 ②预热装置预热装置包括废气预热装置和催化剂燃烧器预热装置。因为催化剂都有一个催化活性温度,对催化燃烧来说称催化剂起燃温度,必须使废气和床层的温度达到起燃温度才能进行催化燃烧,因此,必须设置预热装置。但对于排出的废气本身温度就较高的场合,如漆包线、绝缘材料、烤漆等烘干排气,温度可达300℃以上,则不必设置预热装置。

催化燃烧原理及催化剂

一、催化燃烧的基本原理 催化燃烧是典型的气-固相催化反应,其实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化燃烧过程中,催化剂的作用是降低活化能,同时催化剂表面具有吸附作用,使反应物分子富集于表面提高了反应速率,加快了反应的进行。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下,发生无焰燃烧,并氧化分解为CO2和H2O,同时放出大量热能,其反应过程为: 2 催化燃烧的特点及经济性 2.1 催化燃烧的特点 2.1.1起燃温度低,节省能源 有机废气催化燃烧与直接燃烧相比,具有起燃温度低,能耗也小的显著特点。在某些情况下,达到起燃温度后便无需外界供热。 二、催化剂及燃烧动力学 2.1 催化剂的主要性能指标 在空速较高,温度较低的条件下,有机废气的燃烧反应转化率接近100%,表明该催化剂的活性较高[9]。催化剂的活性分诱导活化、稳定、衰老失活3个阶段,有一定的使用限期,工业上实用催化剂的寿命一般在2年以上。使用期的长短与最佳活性结构的稳定性有关,而稳定性取决于耐热、抗毒的能力。对催化燃烧所用催化剂则要求具有较高的耐热和抗毒的性能。有机废气的催化燃烧一般不会在很严格的操作条件下进行,这是由于废气的浓度、流量、成分等往往不稳定,因此要求催化剂具有较宽的操作条件适应性。催化燃烧工艺的操作空速较大,气流对催化剂的冲击力较强,同时由于床层温度会升降,造成热胀冷缩,易使催化剂载体破裂,因而催化剂要具有较大的机械强度和良好的抗热胀冷缩性能。2.2 催化剂种类 目前催化剂的种类已相当多,按活性成分大体可分3类。 2.2.1贵金属催化剂 铂、钯、钌等贵金属对烃类及其衍生物的氧化都具有很高的催化活性,且使用寿命长,适用范围广,易于回收,因而是最常用的废气燃烧催化剂。如我国最早采用的Pt-Al2O3催化剂就属于此类催化剂。但由于其资源稀少,价格昂贵,耐中毒性差,人们一直努力寻找替代品或尽量减少其用量。 2.2.2过渡金属氢化物催化剂 作为取代贵金属催化剂,采用氧化性较强的过渡金属氧化物,对甲烷等烃类和一氧化碳亦具有较高的活性,同时降低了催化剂的成本,常见的有MnOx、

活性炭吸附脱附催化燃烧装置催化燃烧装置催化燃烧器废气处理

活性炭吸附脱附催化燃烧装置催化燃烧装置催化燃烧器废气处理装置,是指催化燃烧是借助催化剂在低温(200~400℃)下,实现对可燃物的完全氧化,其实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化燃烧过程中,催化剂的作用是降低活化能,同时催化剂表面具有吸附作用,使反应物分子富集于表面提高了反应速率,加快了反应的进行。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下,发生无焰燃烧,并氧化分解为CO2和H2O,同时放出大量热能,从而达到净化废气的目的。 系统原理: 有机废气(VOCs)是指苯、醇、酯、醚、酚、醛、酮、萘、苯并(a)蓖及恶臭气体等,排放在环境中对人体造成的危害很大。电子器材、机械电气、汽车船舶及化工建材等行业均在生产工艺中有大量的有机废气排放。催化燃烧是在200~500℃的环境下,废气在催化剂表面进行催化氧化,转换成CO2、H2O等产物。净化效率高达95~99.5%,无二次污染(NOx)。由于采用了先进的节能技术,设备能耗仅为≤8W?Hr/NM3,比现有各型催化设备降低60~90%,与直接燃烧设备相比,不需用液体或气体燃料,便于企业在各种地点选用。蓄热式催化燃烧设备,允许的有机废气浓度范围为100~10000mg/NM3,其独特设计的高效先进换热系统保证了燃烧热量的有效回收,所以在大流量低浓度有机废气净化领域也具有突出的优点。 适用场合: 1、汽车及机械制造业;涂装线及烘房有机废气;电子制造业;印刷线路板(PCB)有机废气;电气制造业;漆包线绝缘有机废气;轻工业;制鞋涂胶有机废气;印刷业彩印有机废气;冶金钢铁业;碳素电极生产有机废气;化学工业;化学合成工艺有机废气(ABS合成);石油炼化工艺有机废气;其它相关工业; 2、可用于有机溶剂的净化处理(苯、醇、酮、醛、酯、酚、醚、烷等混合有机废气)。 3、适用于有机化工、涂料、绝缘材料等行业排放的低浓度、多成分,又没有回收价值的废气。

催化燃烧式传感器工作原理2010

催化燃烧式传感器工作原理2010-7-15 来源:哈尔滨东方报警设备开发有限公司 >>进入该公司展台文章转自:https://www.sodocs.net/doc/a95763844.html, 催化燃烧式传感器工作原理【传感器知识】 催化燃烧式传感器工作原理 催化燃烧式传感器属于高温传感器,催化元件的检测元件是在铂丝线圈 (φ0.025~φ0.05)上包以氧化铝和粘合剂形成球状,经烧结而成,其外表面敷有铂、钯等稀有金属的催化层,其结构如图所示 对铂丝通以电流,使检测元件保持高温(300~400℃),此时若与可燃气体接触如甲烷气体,甲烷就会在催化剂层上燃烧,燃烧 的实质是元件表面吸附的甲烷与吸附的氧离子之间的反应,反应完成后生成CO2和H2O解析,而气相中的氧由被元件吸附并解离,重新补充元件表面上的氧离子。 利用元件测量甲烷式基于在其表面测量甲烷燃烧反应放出的热量的原理,即燃烧使铂丝线圈的温度升高,线圈的电阻值就上升。测量铂丝电阻值变化的大小就可以知道可燃气体的浓度。在实际应用中常采用惠斯顿电桥测量电路,如图所示。电桥中黑元件既是检测元件,白元件为补偿元件,白元件与黑元件相比只缺少催化剂层,也就是说白元件遇到可燃气体不能燃烧,。有一些厂家将黑白元件封装在一个防爆网内,也有一些厂家分别封装。当空气中有一定浓度的可燃气体时,检测元件由于燃烧而电阻值上升,电桥失去平衡,由电压输出,起到检测作用。

可燃物在催化剂作用下燃烧。与直接燃烧相比,催化燃烧温度较低,燃烧比较完全。催化燃烧所用的催化剂为具有大比表面的贵金属和金属氧化物多组分物质。例如家用负载Pd 或稀土化合物的催化燃气灶,可减少尾气中CO含量,提高热效率。负载0.2%pt的氧化铝催 化剂,在500℃下,可将大多数有机化合物燃烧,脱臭净化到化学位移σ=1以下。催化燃烧 为无焰燃烧,因此适用于安全性要求高的场合,如以H2和O2为原料的燃料电池、用汽油或酒精为原料的怀炉(催化剂为浸Pt石棉)等。如消除化工厂NOx的烟雾,可加燃料到烟雾中,通过负载型铂和钯催化剂,催化燃烧使NOx转化为N2气。采用适当的催化剂,使用有害气体中的可燃物质在较低的温度下分解、氧化的燃烧方法。气体探测器的传感器采用催化燃烧的方式检测气体,称为催化燃烧式传感器。检测可燃气体的探测器一般使用催化燃烧式传感器,它可以看成是一个小型化的热量计,它的检测原理在几十年内没有大的变化。这是一个惠斯通电桥的结构。在它的测量桥上涂有催化物质,它在整个的测量过程中是不被消耗的。即使在空气中气体和蒸气浓度远远低于LEL时,它们也会在这个桥上发生催化燃烧反应,测量时,要在参比和测量电桥上施加电压使之加热从而发生催化反应,这个温度 大约是500℃或者更高。正常情况下,电桥是平衡的,V1 = V2,输出为零。如果有可燃气 体存在,它的氧化过程会使测量桥被加热,温度增加,而此时参比桥温度不变。电路会测出它们之间的电阻变化, V2 > V1 ,输出的电压同待测气体的浓度成正比。测量易燃易爆气体时氧气浓度是一个必须注意的问题。催化式传感器要求至少8-10%的氧气才能进行准确测量。而在100%可燃气浓度下,这种仪器的读数将是0%LEL!因此在测量规程中,要求在测量易燃易爆气体的%LEL之前必须首先测量氧气浓度。这也是为什么要求在密闭空间测量中必须同时测量氧气和LEL的原因。如果在完全无氧的情况下测量LEL值很容易得到错误的结果。催化燃烧传感器可以对大部分的可燃气体产生响应。特定气体在测量桥上燃烧产生的热量就反映了它的燃烧热,而后者会随各类物质性质改变。所以,不同物质即使在相同浓度下也会产生不同的仪器读数。要记住,仪器测量的是电阻的变化而不是浓度的变化!不同的气体在测量桥上的行为会有很大的不同。通常,较大的分子会产生更多的燃烧热。另一方面,较小的分子更容易进入测量头的烧结结构进行反应。催化燃烧式传感器,尤其是测 量%LEL的传感器不适合于检测“较重的”或者长链的烷烃,特别是高闪点的物质。正如前面所 提到的那样,此时使用光离子化检测器可能是一个好的办 文章链接:工控网(百站) https://www.sodocs.net/doc/a95763844.html,/tech_news/Detail/36538.html

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