催化燃燒過程
被吸附在多孔材料表層的催化劑上，增加了氧和有機氣體接觸碰撞的機會，提高了活性，使有機氣體與氧產生劇烈的化學反應而生成CO2和H2O，同時產生熱量，從而使得(de)有機(ji)氣體變成無毒(du)無害氣體。
催化(hua)燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)(shao)(shao)裝置主要由熱(re)交換(huan)器、燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)(shao)(shao)室(shi)、催化(hua)反(fan)應(ying)器、熱(re)回收系統(tong)和凈(jing)化(hua)煙氣的排放(fang)煙囪(cong)等部(bu)分(fen)組成(cheng)，如(ru)右圖所(suo)示。其凈(jing)化(hua)原理是：未凈(jing)化(hua)氣體在(zai)進入燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)(shao)(shao)室(shi)以前，先經過熱(re)交換(huan)器被預熱(re)后送至燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)(shao)(shao)室(shi)，在(zai)燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)(shao)(shao)室(shi)內達(da)到所(suo)要求(qiu)的反(fan)應(ying)溫度，氧(yang)化(hua)反(fan)應(ying)在(zai)催化(hua)反(fan)應(ying)器中進行，凈(jing)化(hua)后煙氣經熱(re)交換(huan)器釋放(fang)出部(bu)分(fen)熱(re)量(liang)，再由煙囪(cong)排入大氣。
催化燃(ran)燒(shao)裝置設計時應考(kao)慮以下幾方面問題：
1、氣(qi)流和(he)溫(wen)度均勻(yun)分布。要使通過催(cui)化(hua)劑表面的(de)(de)氣(qi)流和(he)溫(wen)度分布均勻(yun)，并(bing)保證火焰不直接接觸催(cui)化(hua)劑表面，燃燒室必需具(ju)有(you)足(zu)夠的(de)(de)長(chang)度和(he)空間。催(cui)化(hua)燃燒裝置應(ying)具(ju)有(you)良(liang)好的(de)(de)保溫(wen)效果。爐體一般用(yong)鋼結(jie)構的(de)(de)外殼內襯耐火材料，或(huo)用(yong)雙層夾(jia)墻(qiang)結(jie)構。
2、便于(yu)清洗和更換。催化劑反應器一(yi)般應設(she)計(ji)成裝卸方便的模屜結構，便于(yu)清洗和更換催化劑載體。
3、輔助(zhu)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)和助(zhu)燃(ran)(ran)。催化燃(ran)(ran)燒一(yi)般采用(yong)天然氣(qi)作輔助(zhu)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)，也可用(yong)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)油(you)、電加熱等作輔助(zhu)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)。助(zhu)燃(ran)(ran)一(yi)般用(yong)凈化后的氣(qi)體(ti)，如果凈化后的氣(qi)體(ti)不(bu)能作為助(zhu)燃(ran)(ran)，則(ze)應(ying)引入空氣(qi)助(zhu)燃(ran)(ran)。
4、較高的(de)(de)轉化速(su)度(du)。由于催化燃燒為不(bu)可逆的(de)(de)放熱反(fan)(fan)應(ying)，所以，無論反(fan)(fan)應(ying)進(jin)行到什么階段，都應(ying)在(zai)盡(jin)可能高的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)下進(jin)行，以獲(huo)得較高的(de)(de)轉化速(su)度(du)。但操作溫(wen)(wen)度(du)往往受(shou)某些條件的(de)(de)限 制，如催化劑(ji)的(de)(de)耐熱溫(wen)(wen)度(du)、高溫(wen)(wen)材料的(de)(de)獲(huo)得，熱能的(de)(de)供應(ying)，以及是否伴有副(fu)反(fan)(fan)應(ying)等。因而實際(ji)生(sheng)產中應(ying)根據實際(ji)情況恰當地選擇。
、和等(deng)(deng)，普(pu)通(tong)金屬催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)主要有、、、、、、等(deng)(deng)金屬及。催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)載(zai)(zai)體(ti)(ti)(ti)是(shi)(shi)多(duo)孔材(cai)料，主要作用是(shi)(shi)使活性材(cai)料具有大的(de)體(ti)(ti)(ti)表(biao)面積(ji)(ji)。催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)載(zai)(zai)體(ti)(ti)(ti)分為(wei)(wei)金屬載(zai)(zai)體(ti)(ti)(ti)、陶(tao)瓷載(zai)(zai)體(ti)(ti)(ti)和炭纖(xian)維(wei)載(zai)(zai)體(ti)(ti)(ti)。金屬載(zai)(zai)體(ti)(ti)(ti)一(yi)(yi)般是(shi)(shi)以(yi)鎳或(huo)(huo)鎳鉻合金為(wei)(wei)載(zai)(zai)體(ti)(ti)(ti)做成的(de)帶、片(pian)、丸、絲(si)等(deng)(deng)形狀(zhuang)，通(tong)過 “電鍍”或(huo)(huo) “化(hua)(hua)(hua)學鍍”（即溶液浸漬）將鉑(bo)、鈀鍍在(zai)這些載(zai)(zai)體(ti)(ti)(ti)上(shang)，并制(zhi)成便于裝(zhuang)配(pei)、拆卸(xie)的(de)模(mo)屜。以(yi)陶(tao)瓷為(wei)(wei)載(zai)(zai)體(ti)(ti)(ti)的(de)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)，一(yi)(yi)般是(shi)(shi)以(yi)硅—鋁(lv)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物為(wei)(wei)載(zai)(zai)體(ti)(ti)(ti)，其結(jie)構有片(pian)粒狀(zhuang)和蜂窩狀(zhuang)兩種。一(yi)(yi)般在(zai)陶(tao)瓷結(jie)構上(shang)涂(tu)敷(fu)一(yi)(yi)層僅0.13mm厚的(de)α-氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鋁(lv)薄(bo)層，把活性的(de)鉑(bo)、鈀等(deng)(deng)金屬催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)以(yi)微晶狀(zhuang)態沉(chen)積(ji)(ji)或(huo)(huo)分散(san)在(zai)多(duo)孔的(de)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鋁(lv)薄(bo)層中，并制(zhi)成便于裝(zhuang)配(pei)、拆卸(xie)的(de)模(mo)屜。炭纖(xian)維(wei)載(zai)(zai)體(ti)(ti)(ti)可制(zhi)作成線狀(zhuang)、氈狀(zhuang)、網狀(zhuang)等(deng)(deng)形狀(zhuang)，在(zai)載(zai)(zai)體(ti)(ti)(ti)上(shang)涂(tu)敷(fu)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)活性材(cai)料，制(zhi)成便于裝(zhuang)配(pei)、拆卸(xie)的(de)模(mo)屜。
性能要求
催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)是催(cui)化(hua)燃燒法的核心，一種好的催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)必須具(ju)備催(cui)化(hua)活性高、熱穩定性好、強度高、壽(shou)命長等特性。
1、活(huo)(huo)性(xing)高(gao)。催(cui)化劑的(de)活(huo)(huo)性(xing)好(hao)壞直(zhi)接(jie)(jie)影響(xiang)催(cui)化燃(ran)燒的(de)化學轉(zhuan)化率(lv)。而轉(zhuan)化率(lv)不(bu)僅與(yu)催(cui)化活(huo)(huo)性(xing)材(cai)料自身的(de)活(huo)(huo)性(xing)有(you)關，而且與(yu)催(cui)化載體的(de)物(wu)理(li)形狀有(you)著直(zhi)接(jie)(jie)關系。所以，在選擇適應的(de)催(cui)化活(huo)(huo)性(xing)材(cai)料的(de)同時，還必須考慮催(cui)化載體的(de)物(wu)理(li)形狀，保證催(cui)化劑有(you)較高(gao)的(de)活(huo)(huo)性(xing)，達(da)到(dao)催(cui)化燃(ran)燒凈化的(de)目的(de)。
2、熱(re)穩(wen)定性好。由于(yu)廢(fei)氣的(de)溫度隨時變化(hua)，如果催(cui)化(hua)劑(ji)不能適應一(yi)定范(fan)圍內(nei)的(de)溫度變化(hua)，催(cui)化(hua)劑(ji)的(de)性能就(jiu)會(hui)下(xia)降，凈化(hua)效率就(jiu)會(hui)降低。因此，催(cui)化(hua)劑(ji)必須(xu)具備適應一(yi)定范(fan)圍內(nei)的(de)溫度變化(hua)。
3、強度(du)高(gao)。在(zai)催化燃燒過程(cheng)中，催化劑往(wang)(wang)往(wang)(wang)會(hui)因(yin)高(gao)溫、振動和(he)(he)氣流等因(yin)素的作用，使(shi)催化劑產(chan)生破裂和(he)(he)磨損(sun)，破裂和(he)(he)磨損(sun)會(hui)造成催化劑的活性降低，增加催化劑床層的壓降，影響凈化效(xiao)果。
4、壽命長。催(cui)化(hua)活(huo)性材料大都比(bi)較(jiao)昂(ang)貴，所以，設計時選用催(cui)化(hua)劑(ji)時應盡量使用壽命較(jiao)長的催(cui)化(hua)劑(ji)。
催化燃(ran)燒適(shi)用于含有(you)(you)可燃(ran)氣體、蒸(zheng)氣等(deng)有(you)(you)毒(du)有(you)(you)害氣體的凈化，但(dan)對于含有(you)(you)大(da)量塵粒、霧滴等(deng)有(you)(you)毒(du)有(you)(you)害氣體，容易引(yin)起催化床(chuang)層的堵塞，使催化活性下(xia)降(jiang)，從而(er)降(jiang)低凈化效率。催化燃(ran)燒凈化方法，幾乎適(shi)用于所有(you)(you)排放烴(jing)類或有(you)(you)臭味化合物(wu)的工業生產過程。
