催化燃烧设备的发展和特点

催化燃烧设备针对挥发性废气治理技术的发展问题，先介绍了挥发性废气治理技术，主要包括利用燃烧法处理挥发性废气，如利用直接燃烧法、催化燃烧法处理挥发性废气、生物法处理挥发性废气和吸附法处理挥发性废气，探讨了挥发性废气治理技术进展以及应用。

主要探讨了微波催化氧化技术、活性炭纤维治理技术和生物治理技术，并介绍了在挥发性废气治理中的应用、纳米材料净化技术的应用和膜基吸收净化技术在挥发性废气治理的应用。

挥发性废气(以下简称VOCs)是一种气体，它的沸点接近水的沸点，有的VOCs沸点是在较不错的温度下，此时这些废气的饱和蒸汽压都会高于133.3Pa，在这样的条件下，它们就可能成为挥发化合物，这种挥发化合物会污染空气，影响人类的健康。

这些催化燃烧设备挥发性的化合物主要成分包括：硫烃、含氧烃、氮烃、卤代烃、烃类等多环芳香烃，由于它们的性质相似，它们很容易混合在一起，就会污染环境，这些VOCs同时能够威胁人类的身体健康，在人们的呼吸中，进入人体，对人的器官造成伤害。因此，在科技时代，对挥发性废气进行治理，使废气控制在浓度。

催化燃烧处理注意事项：

一、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；浓度好的粉尘；

二、设备选型时，注明废气的成分、浓度及出入口温度；

三、设备安装场所无腐蚀性气体，并有良好的防雨措施；

四、设备所需电源为：三相交流380V频率50Hz。

催化燃烧设备是典型的气-固相催化反应，其实质是活性氧参与的氧化作用。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升了反应速率，加快了反应的进行。借助催化剂可使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。

催化燃烧设备的特点：

起燃温度低，节省能源废气催化燃烧与直接燃烧相比，具有起燃温度低，能耗也小的明显特点。在某些情况下，达到起燃温度后便无需外界供热。

催化燃烧设备催化剂的主要性能指标：在空速较不错，温度较低的条件下，废气的燃烧反应转化率接近1，表明该催化剂的活性较不错。催化剂的活性分诱导活化、稳定、衰老失活3个阶段，有的使用限期，工业上实用催化剂的寿命一般在2年以上。使用期的长短与好活性结构的稳定性有关，而稳定性取决于不怕热、抗毒的能力。催化燃烧设备对催化燃烧所用催化剂则要求具有较不错的不怕热和抗毒的性能。

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大，气流对催化剂的冲击力较不错，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，因而催化剂要具有大的机械强度和良好的抗热胀冷缩性能。

直接燃烧法是投加辅助燃料与废气一起送入焚烧炉燃烧，直接焚烧工艺成熟，控制的温度条件下污染物去掉速率好，焚烧，但在使用过程中一般会有一下问题：

一、若焚烧含氯、溴代物和芳烃类物质时易产生二恶英类强致癌物质，在焚烧炉启动和关闭过程中易产生，为避免二恶英类物质产生，须提升燃烧温度在1200℃以上，若保持如此高的燃烧温度不仅运转费用高，而且对焚烧炉的要求也提升。

二、焚烧含氯代物时会产生氯化氢腐蚀问题，是在高温状态下，氯化氢的腐蚀性能增强，不仅对管道存在腐蚀，严重的是会引起焚烧炉的腐蚀。

三、焚烧时存在爆炸的潜在危险，是易挥发性可燃气体，若达到其爆炸遇明火则有可能引起爆炸。

另外，若废气中含有卤素、氮元素和硫元素的情况下，采用燃烧法易产生二次污染物质二恶英、氮氧化合物和硫氧化合物。

随着环境工程的发展，催化燃烧设备越来越受到人们的青睐。催化燃烧设备的优良环境性能是人们经常谈论的话题。接下来，简单介绍催化燃烧设备的工作原理。

一、催化燃烧设备是一个典型的气-固相催化反应的本质是活性氧参与的氧化。

二、在催化剂的帮助下，废气可以在较低的点火温度下无焰燃烧，并被氧化成CO2和H2O，同时释放大量的热能。

三、催化燃烧设备的工作方法与直接燃烧净化相同，属于热损伤法。

四、催化剂表面的吸附提升了反应速率，加快了反应速度。

五、其机理是废气中组分的氧化、热解和热分解。