利用催化燃烧法处理涂装废气

治理烘干室(炉)产生的废气主要是采用催化燃烧法。在涂装废气处理中催化燃烧法是催化法和燃烧法的有机结合。

催化法净化气体污染物是利用催化剂的催化作用,使废气中的有害组分发生化学反应转化为无害物质或易于处理和回收利用的物质的一种方法。在进行化学反应时,向反应系统中加入少量某种物质,可使反应进行的速度明显加快,而在反应终了时,这些物质的量及性质几乎不发生什么变化,加入的这些少量物质被称为催化剂,催化剂的这种作用被称为催化作用。

催化剂一般是由多种物质组成的复杂体系,按各成分所起作用的不同,主要分为:①活性组分,是催化剂对某一反应是否具有加速作用的关键组分;②载体,是分散、负载活性组分的支撑物,能加在催化剂的反应表面并改善催化剂的使用性能;③助催剂,是改善催化剂活性及热稳定性能的添加物。

催化剂的活性表现为对反应速度具有明显的改变外,还具有如下特点:

  1. 催化剂只能缩短反应到达平衡的时间,而不能使平衡移动,更不可能使热力学上不可发生的反应进行。
  2. 催化剂性能具有选择性,即特定的催化剂只能催化特定的反应。
  3. 每一种催化剂都有它的特定活性温度范围,低于活性温度下限的,反应速度很慢,或不能发挥作用。

每一种催化剂都有中毒、衰老的特性,通常由于某种少量杂质的强有力吸附键优先吸附在活性表面上,而且这种过程常常是不可逆的,导致中毒。衰老主要是由于低熔量活性组分的流失表面烧结及机械性破坏等。

因此,筛选合适的催化剂是催化法的关键,一般要求选用的催化剂具有很好的活性和选择性、足够的机械强度、良好的热稳定性和化学稳定性以及经济性。采用催化法治理钢桶烘干室废气,一般使用的催化剂有P t、Pd、R h、CuO、C r 2 O 3、M n 2 O 3、稀土金属氧化物等。

催化法包括催化氧化和催化还原法两种。该方法净化效率高,净化效率受废气中污染物浓度影响较小。而且在治理过程中,无需将污染物与主气流分离,可直接将主气流中的有害物转化为无害物。避免了二次污染。但所用催化剂价格往往比较昂贵,操作上要求较高,废气中的有害物质很难做为有用物质进行回收等是该法存在的缺点。

燃烧法是伴随有光和热的激烈化学反应过程,在有氧存在的条件下,当混合气体中可燃组分浓度在燃烧极限范围内时,一经明火点燃,可燃组分即可进行燃烧。燃烧法即是对含有可燃有害组分的混合气体加热到一定温度后,组分与氧反应进行燃烧,或在高温下氧化分解,从而使这些有害组分转化为无害物质的方法。该方法主要应用于碳氢化合物、一氧化碳等有害物质的净化处理。

催化燃烧法是在催化剂的存在下,废气中可燃组分能在较低的温度下进行燃烧反应,这种方法能节约燃料的预热,提高反应速度,减少反应器的容积,提高一种或几种反应物与另一种或几种反应物的相对转化率。

催化燃烧的主要优点是操作温度低、燃料耗量低、保温要求不严格、能减少回火及火灾危险。但催化剂较贵,需要再生,基建投资高。

总之,催化燃烧法工艺比较简单,操作方便,可回收燃烧后的热量,但不能回收有用物质,并容易造成二次污染。

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