光催化氧化設備的技術特點和催化劑的分類

 光催化氧化設備的技術***點和催化劑的分類

光催化氧化設備的技術***點：

 

1、能耗低：設備啟動，僅需15~30分鐘升溫至起燃溫度，耗能僅為風機功率，濃度較低時自動補償。

 

2、穩(wěn)定：設備配有阻火除塵系統(tǒng)、防爆泄壓系統(tǒng)、超溫警報系統(tǒng)及自控系統(tǒng)。

 

3、余熱可回用：余熱可返回烘道，降低原烘道中消耗功率；也可作其它方面的熱源。

 

4、操作方便：設備工作時，實現(xiàn)自動控制。

 

5、占地面積小：僅為同行業(yè)同類產(chǎn)品的70%~80%，且設備基礎無***別要求。

 

6、使用壽命不錯：催化劑一般8000小時換，并且載體可。

 

7、阻力小，凈化率不錯：采用當今的貴金屬鈀、鉑浸漬的蜂窩狀陶瓷載體催化劑，比表面積***。

 

光催化氧化設備的使用越來越頻繁，這一點早已不是什么秘密。這是因為現(xiàn)今廢氣處理技術中，主要有燃燒、冷凝、吸附、膜處理技術等。除燃燒技術外，其它處理方法主要適合于物種較單一、廢氣工況較穩(wěn)定的場合，而且可適用工況范圍均小。但是***多數(shù)工業(yè)廢氣存在物種復雜、工況波動***，回收價值不高的問題，對于這一類尾氣較適合采用燃燒技術。另外，與普通的熱力焚燒處理技術相比，催化燃燒技術具有很多***點，據(jù)市場分析數(shù)據(jù)，催化燃燒技術在有機廢氣處理技術中已占50～60%之多，成為主流成熟的廢氣處理技術。

 

光催化氧化設備利用的是典型的氣-固相催化反應，其實質(zhì)是活性氧參與的氧反應作用。在催化燃燒過程中，借助催化劑在低溫下（200～400℃）下，實現(xiàn)對有機物的全部氧反應，催化劑的作用是降低活化能，同時催化劑表面具有吸附作用，使反應物分子富集于表面提升了反應速率，加快了反應的進行。借助催化劑可使有機廢氣在較低的起燃溫度條件下，發(fā)生無焰燃燒，并氧反應分離為CO2和H2O，同時放出***量熱能。因此，能耗少，操作簡便，凈化速率不錯，在有機廢氣***別是回收價值不***的有機廢氣凈化方面，比如化工，噴漆、***緣材料、漆包線、涂料生產(chǎn)等行業(yè)應用較廣，已有不少定型設備可供選用。

 

光催化氧化設備應用于活性炭吸附濃縮催化燃燒系統(tǒng)，用于替代催化燃燒和加熱器部分。光催化氧化設備處理技術***別適用于熱回收率需求高的場合，也適用于同一生產(chǎn)線上，因產(chǎn)品不同，廢氣成分經(jīng)常發(fā)生變化或廢氣濃度波動***的場合。應用行業(yè)包括汽車、造船、摩托車、自行車、家用電器、集裝箱等生產(chǎn)廠的涂裝生產(chǎn)線。石油、化工、橡膠、油漆，涂料、制鞋粘膠、塑膠制品、印鐵制罐、印刷油墨、電纜及漆包線等生產(chǎn)線的廢氣處理，適用于需要熱能回收的企業(yè)或烘干線廢氣處理，可將能源回收用于烘干線，從而達到節(jié)約能源的目的。可處理的有機物質(zhì)種類包括苯類、酮類、酯類、酚類、醛類、醇類、醚類和烴類等等。

 

光催化氧化設備催化燃燒法的工藝***點：

 

1、采用光催化氧化設備燃燒工藝凈化有機廢氣，可同時去掉多種有機污染物，具有工藝流程簡單、設備緊湊、運行穩(wěn)定等***點；

 

2、光催化氧化設備具有運行費用不高的***點，其熱回收速率不錯；

 

3、光催化氧化設備具有凈化速率不錯的***點；

 

光催化氧化設備含VOCs廢氣進入裝置入口，經(jīng)過濾器過濾后進入換熱器室進行熱交換，再進入燃燒器室對廢氣進行預加熱（燃燒用氧氣為廢氣中所含有的空氣，也可通過旁路風閥補充空氣），待加熱至350℃后由送風機將預熱氣體抽至催化劑室進行催化氧化。由于部分廢氣中含有硫、硅、磷等元素，會使貴金屬催化劑中毒，因此預加熱后的廢氣在進入催化劑室前需進行預處理。當處理后的廢氣進入催化劑室并與氧化催化劑接觸時，催化劑將廢氣中的VOCs氧化分解成CO2和H2O。

 

光催化氧化設備催化劑的品種已相當多，按活性成分***體可分3類：

 

一、復氧化物催化劑。一般認為，光催化氧化設備復氧化物之間因為存在結(jié)構(gòu)或電子調(diào)變等相互作用，活性比相應的單一氧化物要高。有以下兩***類：

 

1、鈦礦型復氧化物。稀土與過渡金屬氧化物在條件下能夠構(gòu)成具有鈣鈦礦型的復合氧化物，通式為ABO3，其活性明顯***于相應的單一氧化物。結(jié)構(gòu)中一般A為四面體型結(jié)構(gòu)，B為八面體形結(jié)構(gòu)，這樣A和B構(gòu)成交替立體結(jié)構(gòu)，易于替代而發(fā)生品質(zhì)缺點，即催化活性位，外表晶格氧供給的氧化，從而完成氧化反響。常見的有幾類如：BaCuO2、LaMnO3等。

 

3、催化劑負載方法。催化劑活性組分可通過下列方法沉積在載體上：電沉積在環(huán)繞或壓制的金屬載體上；沉積在顆粒狀陶瓷材料上；沉積在蜂窩結(jié)構(gòu)的陶瓷材料上。

 

2、尖晶石型復氧化物。作為復氧化物重要的一種結(jié)構(gòu)類型，以AB2X4表示。尖晶石亦具有不錯的氧化催化活性，如對CO的催化燃燒起燃點落在低溫區(qū)(約80℃)，對烴類亦在低溫區(qū)可完成氧化。其間研討為活潑的CuMn2O4尖晶石，對芳烴的活性尤為超卓，如使甲苯燃燒只需260℃，完成低溫催化燃燒，具有***別實際意義。

 

二、貴金屬催化劑。鉑、鈀、釕等貴金屬對烴類及其衍生物的氧化都具有很高的催化活性，且運用壽命不錯，適用范圍廣，易于收回，因此是常用的廢氣燃燒催化劑。如我***早選用的Pt-Al2O3催化劑就歸于此類催化劑。但因為其資源稀疏，價格昂貴，不怕中毒性差，人們一向盡力尋覓替代品或盡量削減其用量。

 

三、過渡金屬氫化物催化劑。作為替代貴金屬催化劑，選用氧化性較不錯的過渡金屬氧化物，對甲烷等烴類和一氧化碳亦具有較不錯的活性，一起下降了催化劑的本錢，常見的有MnOx、CoOx和CuOx等催化劑。***連理工***學的含MnO2催化劑，在130℃及空速13000h-1的條件下能甲醇蒸氣，對乙醛、丙酮、苯蒸氣的也很有作用。

 

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