催化燃烧过程

在化学反应过程中，利用催化剂降低燃烧温度，加速有毒有害气体完全氧化的方法，叫做催化燃烧法。由于催化剂的载体是由多孔材料制作的，具有较大的比表面积和合适的孔径，当加热到300~450℃的有机气体通过催化层时，氧和有机气体被吸附在多孔材料表层的催化剂上，增加了氧和有机气体接触碰撞的机会，提高了活性，使有机气体与氧产生剧烈的化学反应而生成CO2和H2O，同时产生热量，从而使得有机气体变成无毒无害气体。

催化燃烧装置主要由热交换器、燃烧室、催化反应器、热回收系统和净化烟气的排放烟囱等部分组成，如右图所示。其净化原理是：未净化气体在进入燃烧室以前，先经过热交换器被预热后送至燃烧室，在燃烧室内达到所要求的反应温度，氧化反应在催化反应器中进行，净化后烟气经热交换器释放出部分热量，再由烟囱排入大气。

江门废气治理设备催化燃烧装置设计时应考虑以下几方面问题：

1、气流和温度均匀分布。要使通过催化剂表面的气流和温度分布均匀，并保证火焰不直接接触催化剂表面，燃烧室必需具有足够的长度和空间。催化燃烧装置应具有良好的保温效果。炉体一般用钢结构的外壳内衬耐火材料，或用双层夹墙结构。

2、便于清洗和更换。催化剂反应器一般应设计成装卸方便的模屉结构，便于清洗和更换催化剂载体。

3、辅助燃料和助燃。催化燃烧一般采用天然气作辅助燃料，也可用燃料油、电加热等作辅助燃料。助燃一般用净化后的气体，如果净化后的气体不能作为助燃，则应引入空气助燃。

4、较高的转化速度。由于催化燃烧为不可逆的放热反应，所以，无论反应进行到什么阶段，都应在尽可能高的温度下进行，以获得较高的转化速度。但操作温度往往受某些条件的限制，如催化剂的耐热温度、高温材料的获得，热能的供应，以及是否伴有副反应等。因而实际生产中应根据实际情况恰当地选择。

材料和载体

催化剂是一种能改变化学反应速度，而在反应前后其本身的化学性质没有改变的物质。催化剂通常是由催化活性材料和催化载体构成。催化活性材料一般是金属或金属氧化物。其中贵重金属催化剂主要有铂、钯和钌等，普通金属催化剂主要有铜、铬、镍、钒、锰、铁、钴等金属及氧化物。催化载体是多孔材料，主要作用是使活性材料具有大的体表面积。催化载体分为金属载体、陶瓷载体和炭纤维载体。金属载体一般是以镍或镍铬合金为载体做成的带、片、丸、丝等形状，通过 “电镀”或 “化学镀”（即溶液浸渍）将铂、钯镀在这些载体上，并制成便于装配、拆卸的模屉。以陶瓷为载体的催化剂，一般是以硅—铝氧化物为载体，其结构有片粒状和蜂窝状两种。一般在陶瓷结构上涂敷一层仅0.13mm厚的α-氧化铝薄层，把活性的铂、钯等金属催化剂以微晶状态沉积或分散在多孔的氧化铝薄层中，并制成便于装配、拆卸的模屉。炭纤维载体可制作成线状、毡状、网状等形状，在载体上涂敷催化活性材料，制成便于装配、拆卸的模屉。 

由于国内产业的发达而造成严重影响，对大气的Zui大影响是碳氢化合物在空气中反应形成危害较大的二次污染物。当空气中的NO2含量达150mL/m3时，对人的呼吸器官有强烈的刺激，3～8小时会发生肺水肿，可能引起致命的危险。因此标准集团建议应该加强废气处理的力度，保证空气质量，那么常用的废气处理方法有哪些呢？

催化氧化法：催化剂的作用下，使有机废气中的碳氢化合物在较低温度下迅速氧化成为氧化碳和水，从而达到净化目的。优点：低温操作（288-350℃），高去除率。

化学反应法：利用废气中的某些物质和药液产 生中和反应的特性，去除气体中污染成分。常见的有酸碱洗涤法，加氯洗涤法，过氧化氢洗涤法。优点：可以广泛地出去多种恶臭气体，并达到很高的去除效率；具有较强操作性。

UV紫外线法：利用特制的高能高臭氧UV紫外线光束照射恶臭气体，改变恶臭气 体的分子结构，使有机或无机高分子恶臭化合物分子链在高能紫外线光束照射下，降解转化成低分子化合物。优点：占地面积小，运行成本较低，设备投资较低。

江门废气治理设备低温等离子法：在外加电场的作用下，电极空间里的电子获得能量后加速运动，从而 引发了使其发生激发、离解或电离等一系列复杂的物理、化学反应，使得产生臭味的基团化学键断裂，再经过多级净化而达到除臭的目。优点：工艺简洁，操作简单，适应气体温度宽（—50—50℃）。

活性炭吸附法：利用活性炭吸附污染气体中致臭 物质，污染气体通过活性炭层，污染物质被吸附附，洁净气体排出吸附塔。优点：去除效率高，适合高净化要求的气体。

土壤脱臭法：土壤脱臭机理主要可分为物理吸附和生物分解两类，水溶性恶臭气 体（如胺类、硫化氢、低级脂肪酸等）被土壤中的水分吸收去除，而非溶性臭气则被土壤表面物理吸附继而被土壤中微生物分解。优点：维护费用低，除臭效果与活性炭相当。