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催化燃烧技术的产生及发展概况

       我国古代以发酵的方法酿酒和制醋，成为人类利用生物催化剂或催化剂的开始。直到18世纪，才出现了有关非生物催化的应用与研究。1740年，英国医生Ward,硫磺和硝石一起燃烧制***;1746年，Roe,J铅室代替玻璃容器，对Ward的方法进行了改进，这是工业上采用CO催化剂的开始;1806年，法国的Clement,N.和Des-ormes,C.B.阐明了在氧化氮作用下，SO2转化成SO3的机理;1816年，英国化学家D***y,H.发现铂能促进和醇蒸汽在空气中的氧化。

       1836年，贝采尼乌斯(J.J.Berzelius)提出了"催化"和"催化剂"的概念，于是人们对催化现象的观察和系统研究也于19世纪开始了。1895年奥斯特瓦尔(W.Ostwald)从理论上推断出了"在可逆反应中，催化剂仅能加速化学反应，而不能改变化学平衡"而获得了1909年度的诺贝尔化学奖。20世纪初，催化合成氨技术的工业化，使催化原理的研究出现了一个高峰，也可以说是催化化学中的里程碑。

      1913年哈伯(F.Haber)等人利用天然磁铁矿，发明了双促进熔铁氨合成催化剂，利用原料气循环使用的流程，实现了合成氨的大规模工业生产。在此后的半个多世纪，多相催化工业技术经历了40年代末至50年代初的石油炼制技术的大发展(如催化裂化、加氢裂解、催化重整和异构化等);70年代至80年代，是石油化工的大发展阶段(如新型择形Z***-5分子筛催化剂用于异构化、歧化和芳烃化过程等);特别是进入90年代以后，出现了环境催化技术的大发展，例如催化消除氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)、可挥发性有机组分(VOCs)的催化氧化。

催化燃烧设备原理一种vocs废气治理装置

      催化燃烧设备也叫着燃烧装置，都是用来处理废气的一种设备。该设备主要有热交换装置、燃烧室、催化反应设备、热回收系统和烟气排放设备等部分构成。该设备需要借助催化剂，从而才能将有机废气在较低的起燃温度下进行无焰燃烧，其它工作原理和流程可以分为以下三种。

       1、预热式

       这种属于比较基本的流程工艺，由于催化剂都有一个主要原理是有机废气的温度在100℃以下并且浓度较低的情况下，这种情况热量一般是不能自给的，因此需要在进入反应器之前，需要在预热室内对其进行加热升温。一般所采用的预热方式主要有煤气或电加热，这二种方式可以将废气升温到催化反应所需要的起燃温度，从而达到燃烧氧化分解的目的，燃烧氧化后的气体在热交换器内和没有处理的废气进行热交换，从而可以回收部分的热量。

      2、自身热平衡

      有机废气温度比较高而且有机物的含量也比较高，在通常情况下只需要在催化燃烧设备的燃烧室中，用电加热器供起起燃，然后再由交换器进行回收部分净化过的气体所产生的热量。这种的好处是在正常操作下就可以维持住热平衡，不需要额外补充热量。

       3、吸附

       这种方式主要用来处理大流量、低浓度、低温度的有机废气。这种废气当采用催化燃烧来进行处理时需要消耗掉大量的燃料，通常处理节约燃料角度来考虑，可以行采用吸附的方式将废气吸附到吸附剂，比如我们所熟知的活性炭等。吸附后进行浓缩，再通过热空气吹扫，使其脱附变成浓度较高的气体后再进行燃烧分解，这种方式也是不需要额外的补充热量可以正常的运行。

催化燃烧废气处理设备的基本原理及催化剂的种类

       一、 催化燃烧废气处理设备的基本原理      催化燃烧是典型的气-固相催化反应，其实质是活性氧参与的深度氧化作用。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高了反应速率，加快了反应的进行。借助催化剂可使有机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。

       二、催化燃烧的特点：起燃温度低，节省能源    

有机废气催化燃烧与直接燃烧相比，具有起燃温度低，能耗也小的显著特点。在某些情况下，达到起燃温度后便无需外界供热。

       在空速较高，温度较低的条件下，有机废气的燃烧反应转化率接近100%，表明该催化剂的活性较高。催化剂的活性分诱导活化、稳定、***失活3个阶段，有一定的使用限期，工业上实用催化剂的寿命一般在2年以上。使用期的长短与活性结构的稳定性有关，而稳定性取决于耐热、抗毒的能力。对催化燃烧所用催化剂则要求具有较高的耐热和抗毒的性能。有机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较大，气流对催化剂的冲击力较强，同时由于床层温度会升降，造成热胀冷缩，易使催化剂载体，因而催化剂要具有较大的机械强度和良好的抗热胀冷缩性能。

活性炭吸附浓缩+催化燃烧安全措施

安全措施

      ◆ 采用PID温度调节、变频脱附风量再生控制方式，严格保证设施在安全的温度范围内稳定运行。

         在催化燃烧床的进出管路均设置滤尘阻火器。

         催化和吸附装置均有温度报警系统并配有旁通，以便“飞温”时引入空气。

         多重安全预警系统：非稳态控制、温度预警、停机警报及故障应急措施等。

         炭箱内部配置消防喷淋装置及氮气保护装置，地保障系统安全性。

         燃烧室顶部配有泄爆膜片，当炉膛内超温超压时，系统自动卸爆。

         在CO炉进口配置下限检测仪,控制在1/4下限的安全浓度内。