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VOC有机废气低温催化燃烧催化剂的选用与使用

挥发性有机物简称有机废气,又称为VOCs (Volatile OrganicCompounds),包括醛、酮、酸、脂、烷烃、苯环系列及其衍生物等,是石油、化工和一些轻工业如制药、印刷、涂料、制鞋、玩具等行业在生产中产生的蕞常见的污染物。长时间暴露在这些污染物环境中会引起人中毒,严重的会危及人的生命。VOCs的处理方法有2类:一类是破坏性方法,如直接燃烧法、催化燃烧法、生物膜处理法等;另一类是非破坏性方法,即回收法,如吸附法、冷凝法、膜分离法等。其中,因燃烧法研究历史蕞长,工艺更成熟,故应用蕞多的是燃烧法;直接燃烧法(温度高于800℃,且常为明火)适合于处理气量小、污染物浓度高的气体,因其工艺操作温度高而耗能高,且可能会产生NOx等二次污染,所以目前逐渐走向淘汰;催化燃烧法适合于处理气量大、浓度小的VOCs污染气体,因其操作温度比直接法低很多(一般在300-500℃,且无火焰),故又称为低温催化燃烧。低温催化燃烧核心部件为催化剂,所用的催化剂按金属种类可分为:贵金属催化剂(铂、钯、金、铱等)和非贵金属催化剂,因非贵金属催化剂处理能力(寿命、活性等)不如贵金属催化剂,所以市场上用作消除VOCs的催化剂80%以上是采用贵金属催化剂。以下介绍一下低温催化燃烧贵金属催化剂的选用与使用。

1. 选用

1.1活性选用

低温催化燃烧贵金属催化剂的活性与活性组分贵金属有关,一般通常与贵金属组成及含量有关,当前市场上低温催化燃烧贵金属催化剂的活性组分一般为钯、铂或两者组合,活性组分含量一般较低,在0.05%-0.3%之间。催化剂活性与活性组分含量成正比,活性通常可以用废气转化率或空速、起燃温度等描述,若要选择活性高的催化剂,其贵金属含量必然要高些,价格自然也就更高。如选择0.05%活性组分含量的催化剂,其活性只能保证在300℃废气操作温度下、空速不超过10000h-1,废气转化率蕞高为90%。

2.2规格选用

低温催化燃烧贵金属催化剂规格目前市场上主要为2种,一种为以γ-Al2O3为载体的颗粒型贵金属催化剂,贵金属含量一般为0.05%-0.1%之间,规格为Ф3--Ф6间,抗碎强度为60N/粒,当3m/s的流速及装填高度1m时阻力降可达30000Pa以上,故废气压力较高时可以选用。另一种为以堇青石蜂窝陶瓷为基体的蜂窝型贵金属催化剂,贵金属含量一般为0.05%-0.3%之间,常用规格为100×100×40、100×100×50、100×100×100、50×50×50、49×49×49、150×150×50,孔密度8-32孔/cm2间,孔密度大活性越好,所以目前市场上多数为32孔/cm2的催化剂,孔密度可影响阻力降,如32孔/cm2的催化剂当3m/s的流速及装填高度1m时阻力降可达1000Pa以上,故废气压力较低时常选用蜂窝型贵金属催化剂。

2. 使用

催化剂正确规范使用是保证催化活性及延长催化剂使用寿命的重要法宝。

低温催化燃烧贵金属催化剂的使用一般应参考催化剂厂商产品说明书,但应强调几点:催化剂开车前应采用新鲜空气预热催化剂,以激发催化剂初始活性,不可采用废气预热催化剂,催化剂未预热不允许通废气工作。停车时采用新鲜空气冷却停车,不允许采用废气冷却停车。催化床入口温度保持稳定,不允许忽冷忽热操作以避免催化剂炸裂。判断催化剂活性衰减可以采用反应前后的温升是否衰减厉害或采用催化床出口浓度是否增大幅度过高来判断。


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工厂地址:江西省萍乡市湘东区陶瓷产业基地