催化燃烧是一种典型的气固相催化反应,通过催化剂的帮助降低了反应的活化能,使其在200℃的较低的点火温度下无焰燃烧,在固体催化剂的表面发生有机物的氧化,同时产生CO2和H2O,并释放出大量的热量。由于其氧化反应温度低,在空气中N2的高温NOx的形成被大大地抑制,并且催化剂具有选择性催化。可以限制燃料中含氮化合物(RNH)的氧化过程,废气处理工程,使得它们中的大部分形成分子氮(N2)。
相较于传统的火焰燃烧法,催化燃烧具有很大的优势。
(1)点火温度低,能耗小,燃烧稳定,甚至在点火温度后,可在没有外部传热的情况下完成氧化反应。
(2)净化,污染物(如氮氧化物、不完全燃烧产物)排放水平低。
(3)自适应氧浓度范围大,噪声小,无二次污染,燃烧轻松,催化燃烧运行成本低廉,操作和管理也非常方便。
催化燃烧某种意义上可以看作是代替热力燃烧的一 种化学热反应,其利用催化剂的深度催化氧化活性将有 机组分在燃点以下的温度( 200 ~ 400℃ ) 与氧化合生成无毒的 CO2和 H2O,达到净化目的,催化燃烧能够将热力燃烧不能处理的、浓度较低的 VOCs 进行充分燃 烧,无需连续施加大量辅助热量,在高温燃烧过程中不 会产生 NOx,燃烧时用于预热所消耗的功率也仅为直接 燃烧的 40% ~ 60% ,从而可以节约大量的能源。固定床催化燃烧技术
在固定床反应器中,催化剂以颗粒形态随机填充到床层。应用于固定床反应器的颗粒催化剂主要为 Pd、Pt 等负载型催化剂和非氧化物。催化剂具有高催化活性以及低温下( < 500℃ ) 不易被硫、磷污染,使用寿命长且易于回收等优点,缺点是价格昂贵且易烧结。
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