催化原理及裝置組成

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

    2、催化作用機理催化作用的機理是一個很復雜的問題，這里僅做簡介。在一個化學反應過程中，催化劑的加入并不能改變原有的化學平衡，所改變的僅是化學反應的速度，而在反應前后，催化劑本身的性質并不發生變化。

    3、廢氣處理廠家催化燃燒的工藝組成不同的排放場合和不同的廢氣，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，廢氣在進入床層之前必須進行預處理，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催化活性溫度，對催化燃燒來說稱催化劑起燃溫度，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合，如漆包線、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。當催化反應開始后，可盡量以回收的反應熱來預熱廢氣。在反應熱較大的場合，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。

    從需要預熱這一點出發，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，反應熱也無法回收利用，會造成很大的能源浪費，在設計和選擇時應注意這一點。

    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行，應便于操作，維修方便，便于裝卸催化劑。

    在進行催化燃燒的工藝設計時，應根據具體情況，對于處理氣量較大的場合，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及其含量。依靠廢氣燃燒的反應熱，維持催化燃燒過程持續進行是*經濟的操作方法，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。

    催化燃燒法的優點

    1．可以降低有機廢氣的起始燃燒溫度。例如甲醇、甲醛在以氧化鋁為載體的Pt催化劑(Pt/Al2O3)的作用下,室溫下就開始燃燒,而直接燃燒法起始燃燒點通常為300～600℃。

    2．燃燒不受碳氫化合物濃度的限制。

    3．基本上不會造成二次污染。

    4．設備較簡單，投資少，見效快。

    無論燃煤是發電還是供熱、供汽，使用它的主要設備為鍋爐。我國大中城市中普遍使用小型鍋爐供熱，更小型的茶爐供應開水。這樣，成千上萬根細小的煙囪，就一起豎直著指向天空，隨時噴出一股股黑煙，污染天空。因此科學家提出治理大氣污染應從鍋爐開始。

    廢氣處理催化燃燒凈化塔在催化劑的作用下，使有機廢氣中的碳氫化合物在溫度較低的條件下迅速氧化成水和二氧化碳。

    催化燃燒法處理工業有機廢氣是20世紀40年代末出現的技術。從1949年美國研制出世界上一套催化燃燒裝置到現在，這項技術已廣泛地應用于油漆、橡膠加工、塑料加工、樹脂加工、皮革加工、食品業和鑄造業等部門，也用于汽車廢氣凈化等方面。中國在1973年開始將催化燃燒法用于治理漆包線烘干爐排出的有機廢氣,隨后又在絕緣材料、印刷工業等方面進行了研究,使催化燃燒法得到了廣泛的應用。