13個(gè)關(guān)于VOCs催化燃燒基本原理、應用及常見(jiàn)問(wèn)題知識催化燃燒技術(shù)作為VOCs廢氣處理工藝之一，因為其凈化率高，燃燒溫度低（一般低于350℃），燃燒沒(méi)有明火，不會(huì )有NOx等二次污染物的生成，安全節能環(huán)保等特點(diǎn)，在環(huán)保市場(chǎng)應用有了很好的發(fā)展前景。催化劑作為催化燃燒系統的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節，催化劑的合成技術(shù)及應用規則就顯得尤為重要。
1.催化燃燒反應原理
催化燃燒反應原理是有機廢氣在較低溫度下在催化劑的作用下被完全氧化和分解，達到凈化氣體目的。催化燃燒是典型的氣固相催化反應，其原理是活性氧參與深度氧化作用。在催化燃燒過(guò)程中，催化劑的作用是降低反應的活化能，同時(shí)使反應物分子富集在催化劑表面上以提高反應速率。借助于催化劑，有機廢氣可以在較低的起燃溫度下無(wú)焰燃燒并且在釋放大量熱量，同時(shí)氧化分解成CO2和H2O。
2.什么是低溫催化劑
低溫催化劑性能指標：起燃溫度≤200℃，氧化轉化效率≥95%，孔密度200-400cpsi，抗壓強度≥8MPa。
3.VOCs催化劑在催化燃燒系統中的作用與影響
通常VOCs的自燃燒溫度較高，通過(guò)催化劑的活化，可降低VOCs燃燒的活化能，從而降低起燃溫度，減少能耗，節約成本。
另外：一般（無(wú)催化劑存在）的燃燒溫度都會(huì )在600℃以上，這樣的燃燒會(huì )產(chǎn)生氮氧化物，就是常說(shuō)的NOx，這也是要嚴格控制的污染物。催化燃燒是沒(méi)有明火的燃燒，一般低于350℃，不會(huì )有NOx生成，因此更為安全和環(huán)保。
4.什么是空速？影響空速的因素有哪些
在VOCs催化燃燒系統中，反應空速通常指體積空速（GHSV），體現出催化劑的處理能力:反應空速是指規定的條件下，單位時(shí)間單位體積催化劑處理的氣體量，單位為m3/(m3催化劑?h)，可簡(jiǎn)化為h-1。例如產(chǎn)品標注空速30000h-1：代表每立方催化劑每小時(shí)能處理30000m3廢氣?？账袤w現出催化劑的VOCs處理能力，因此和催化劑的性能息息相關(guān)。
5.貴金屬負載量與空速的關(guān)系，貴金屬含量是越高越好嗎？
貴金屬催化劑的性能與貴金屬的含量、顆粒大小和分散度相關(guān)。理想狀態(tài)下，貴金屬高度分散，此時(shí)的貴金屬以*小的顆粒（幾個(gè)納米）存在于載體上，貴金屬得到*大程度的利用，此時(shí)催化劑的處理能力與貴金屬含量成正相關(guān)。然而當貴金屬含量高到一定程度后，金屬顆粒容易聚集長(cháng)大成為較大的顆粒，貴金屬與VOCs的接觸面反倒下降，大部分貴金屬被包在內部，此時(shí)增加貴金屬含量反而不利于催化劑活性的提高。
6.氣體燃燒后，氣體體積膨脹對空速的影響
穩定運行狀態(tài)下，氣體體積膨脹對空速影響不大，因為一般而言VOCs含量不高，僅僅這部分氣體的膨脹，體積流量的增加很少。
7.納米級催化劑的優(yōu)勢
納米催化劑是指催化劑的有效成分（比如貴金屬）以納米的尺度分散在載體上，催化劑的有效成分盡可能多地暴露在氣體中，使兩者的接觸機會(huì )大大增加，這樣的催化劑一般性能更為優(yōu)越。
8.起燃溫度和完全轉化溫度的定義，以及與廢氣濃度的關(guān)系
起燃溫度：凈化率達到10%所需要的溫度
完全轉換溫度：凈化率>98%所需要的溫度
催化燃燒一經(jīng)點(diǎn)起燃將在很短時(shí)間內達到高溫，而廢氣的濃度達到一定程度后，其反應放熱可實(shí)現自熱催化反應。
9.催化劑的堆碼方式
在壓降允許的范圍內，催化劑應按照“高瘦型”方式堆放，高徑比應大于1.5。否則靠器壁的催化劑的利用率會(huì )較低，影響整體催化劑床層的催化效果?？椎琅c氣體流向一致，保持一定孔道長(cháng)度，各段催化塊應錯開(kāi)擺放，四邊與反應器爐壁接觸部位應采用鋼骨架折邊或采用耐高溫材料密封防止廢氣漏通。
10.廢氣預處理可延長(cháng)催化劑和催化燃燒設備的壽命原因分析
廢氣可能含有一些對催化劑有害成分，如果已知有這樣的化學(xué)物質(zhì)存在，則要對廢氣做預處理，否則這些有害成分會(huì )對催化劑的壽命產(chǎn)生很大影響。
廢氣應經(jīng)過(guò)預處理（除塵除油除濕）再通入催化倉?；覊m、積碳及高沸粘性物附著(zhù)于催化劑表面，覆蓋催化劑活性位點(diǎn)，會(huì )導致催化劑催化作用，因此，應盡量避免灰塵及高沸粘性物的引入。
較高濕度環(huán)境中，水蒸氣和油霧漆霧在高溫下容易與催化劑發(fā)生作用，造成催化劑燒結失活，因此應盡量減少水蒸氣和油霧漆霧進(jìn)入催化劑床層。
11.催化燃燒系統廢氣濃度控制的重要性
合適的廢氣濃度可以保證催化燃燒系統安全**的處理廢氣，同時(shí)有利于延長(cháng)設備和催化劑的使用壽命。
濃度過(guò)低：大量的能量用于加熱空氣，能耗高，反應放熱不足以維持系統的自熱燃燒，這種工況建議對廢氣進(jìn)行濃縮。
濃度過(guò)高：燃爆風(fēng)險；溫升過(guò)高，燃燒溫度過(guò)高（長(cháng)時(shí)間高于600度），對設備和催化劑都有傷害，這種工況建議加新風(fēng)稀釋廢氣至爆炸下限以下。
12.催化燃燒設備啟動(dòng)和停車(chē)注意事項
系統啟動(dòng)前，新鮮空氣預熱催化劑，然后預熱廢氣至250度以上方可引入催化倉；系統停車(chē)前，先切斷廢氣，繼續加熱催化劑并通入新鮮空氣，保溫0.5小時(shí)，再切斷電源。
13.催化劑中毒說(shuō)明
某些化學(xué)物質(zhì)會(huì )使催化劑中毒，例如含磷，硫，鉛，汞，砷及鹵素等的有機或無(wú)機物對催化劑的破壞作用很強，將導致催化劑的失活，無(wú)法恢復活性。
14.催化劑積碳的處理
可將催化劑在新鮮空氣中，加熱至500℃，保持2-4小時(shí)，可除去或部分除去積碳。
15.影響催化劑壽命的因素
催化劑的使用請嚴格遵照催化劑的使用工況說(shuō)明。影響催化劑壽命的因素有：廢氣的預處理狀況即廢氣的潔凈度，催化倉的溫度，鹵素和催化劑的毒物，以及催化燃燒設備的操作規程等。
來(lái)源：VOCs指南等
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