催化燃烧装置主要利用催化剂改变反应条件,在较低的条件下实现有机物的去除。催化燃烧设备中气固相催化反应的实质是活性氧的深度氧化。在催化提纯过程中,催化剂用于降低化学反应的活化能,使反应条件*有利于可控的条件。在催化剂的帮助下,废气可以在较低的点火温度下无火焰燃烧,并被氧化成无害的CO2和H20。
同时,放出大量热能,以排出废气中的有害物质。与直接燃烧相比,催化燃烧具有点火温度低、能耗低的优点。在某些情况下,催化燃烧在达到点火温度后不需要外部加热。二催化燃烧的应用范围几乎可以处理所有烃类有机废气和恶臭气体。吸附催化燃烧法处理有机化工、涂料、绝缘材料等行业排放的低浓度、多组分、非循环废气效果较好。
无二次污染的催化燃烧处理有机废气的净化率一般在95%以上。该产品是无害的CO2和H2O(杂原子有机化合物和其他燃烧产物)。此外,由于燃烧温度低,NOX的形成可以大大减少,因此不会造成二次污染。但其缺点是工艺条件严格,不允许废气中含有影响催化剂寿命和处理效率的粉尘颗粒和液滴,也不允许有使催化剂中毒的物质,以防催化剂中毒,因此采用催化燃烧技术处理有机废气必须对废气进行处理。
优点
①可以降低有机废气的起始燃烧温度。例如甲醇、甲醛在以氧化铝为载体的Pt催化剂(Pt/Al2O3)的作用下,室温下就开始燃烧,而直接燃烧法起始燃烧点通常为300~600℃。②燃烧不受碳氢化合物浓度的限制。③基本上不会造成二次污染。④设备较简单,投资少,见效*。
催化燃烧法存在的主要问题是催化剂易中毒和不耐高温。易使催化剂中毒的物质有焦油、油烟、粉尘、铅化合物和硫、磷、卤族元素的化合物等。为了保持催化剂的活性,一般都采用前处理的办法,预先除掉有毒物质。近几年来,含稀土元素的钙钛矿结构的复合氧化物催化剂的研制在提高耐高温性能等方面有所进展。中国研制的稀土元素催化剂已用于有机废气的治理。