森吉：催化燃燒在生產(chǎn)過程中要注意的事項

與直接燃燒相比，催化燃燒廢氣處理設(shè)備溫度較低，燃燒比較完全。催化燃燒所用的催化劑為具有大比表面的貴金屬和金屬氧化物多組分物質(zhì)，例如家用負載Pd或稀土化合物的催化燃氣灶，可減少尾氣中CO含量，提高熱效率。負載0.2%pt的氧化鋁催化劑，在500℃下，可將大多數(shù)有機化合物燃燒，脫臭凈化到化學位移σ=1以下。

催化燃燒為無焰燃燒，因此適用于安全性要求高的場合，如以H2和O2為原料的燃料電池、用汽油或酒精為原料的懷爐(催化劑為浸Pt石棉)等，如消除化工廠NOx的煙霧，可加燃料到煙霧中，通過負載型鉑和鈀催化劑，催化燃燒使NOx轉(zhuǎn)化為N2氣，采用適當?shù)拇呋瘎鞘褂泻怏w中的可燃物質(zhì)在較低的溫度下分解、氧化的燃燒方法。

氣流和溫度均勻分布。要使通過催化劑表面的氣流和溫度分布均勻，并保證火焰不直接接觸催化劑表面，燃燒室必需具有足夠的長度和空間。催化燃燒裝置應(yīng)具有良好的保溫效果。爐體一般用鋼結(jié)構(gòu)的外殼內(nèi)襯耐火材料，或用雙層夾墻結(jié)構(gòu)。

便于清洗和更換。催化劑反應(yīng)器一般應(yīng)設(shè)計成裝卸方便的模屜結(jié)構(gòu)，便于清洗和更換催化劑載體。

輔助燃料和助燃。催化燃燒一般采用天然氣作輔助燃料，也可用燃料油、電加熱等作輔助燃料。助燃一般用凈化后的氣體，如果凈化后的氣體不能作為助燃，則應(yīng)引入空氣助燃。

較高的轉(zhuǎn)化速度。由于催化燃燒廢氣處理設(shè)備的催化燃燒為不可逆的放熱反應(yīng)，所以，無論反應(yīng)進行到什么階段，都應(yīng)在盡可能高的溫度下進行，以獲得較高的轉(zhuǎn)化速度。但操作溫度往往受某些條件的限制，如催化劑的耐熱溫度、高溫材料的獲得，熱能的供應(yīng)，以及是否伴有副反應(yīng)等。因而實際生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)實際情況恰當?shù)剡x擇。

催化燃燒凈化技術(shù)，在某種意義上可以看作是代替熱力燃燒(或火焰燃燒)的一種化學熱反應(yīng)，由于在反應(yīng)中使用了固體催化劑，這種反應(yīng)便被認為是非均相的化學反應(yīng)。催化燃燒與熱力燃燒相比較其特點。

在催化燃燒反應(yīng)中，由于使用了固體催化劑，使得反應(yīng)的起燃溫度明顯降低。在工業(yè)有機廢氣處理的領(lǐng)域中，應(yīng)用催化燃燒技術(shù)，就是根據(jù)它的以下兩個顯著特點而進行的。

(1)節(jié)約能源，能夠?qū)⒁话銦崃θ紵豢赡芴幚淼模瑵舛容^低的有機廢氣進行充分燃燒，無需連續(xù)施加大量輔助熱能。

(2)無二次污染，既沒有高溫燃燒過程中的NOx和CO產(chǎn)生，也沒有SO2產(chǎn)生。也不會帶來煤煙和粉塵的污染。

催化燃燒實質(zhì)是活性氧參與的深度氧化作用。在催化燃燒過程中，催化劑的作用是降低活化能，提高了反應(yīng)速率，加快了反應(yīng)的進行。借助催化劑可使有機廢氣在較低的起燃溫度條件下發(fā)生無焰燃燒，并氧化分解為CO2和H2O，同時放出大量熱能，從而達到去除廢氣中的有害物的方法。

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