催化燃烧​设备对催化剂的基本要求

  催化燃烧技术是指在较低温度下，在催化剂的作用下使废气中的可燃组分氧化分解，从而使气体净化处理的一种废气处理方法。催化燃烧废气处理是典型的气-固相催化反应,其实质是活性氧参与氧化作用。在催化燃烧过程中,催化剂的作用是降低反应的活化能,同时使反应物分子富集于催化剂表面,以提高反应速率。借助催化剂可使废气在较低的起燃温度条件下发生无焰燃烧,并氧化分解为CO2 和H2O,同时放出大量热量。

  催化燃烧设备对催化剂的基本要求是:既能烧结、保持活性物质具有较大的比表面积及良好的热稳定性，又要具有的活性，可起到催化剂活性组分或助催化剂的作用。这在某种程度上是互相矛盾的，因为已经证明氧化物的活性和热稳定性成反比。同时，需有高的机械强度以及对燃料中所含毒素有高的性。

  根据废气的预热方式及富集方式,催化燃烧工艺流程可分为3种：预热式是催化燃烧的基本的流程形式，其基本原理见图1。废气温度在100℃以下、浓度也较低时，热量不能自给，因此在进入反应器前需要在预热室加热升温。通常采用煤气或者电加热将废气升温至催化反应所需的起燃温度;燃烧净化后的气体在热交换器内与未处理的废气进行热交换，以回收部分热量。

  自身热平衡式。废气温度高且物含量较高，通常只需要在催化燃烧反应器中设置电加热器供起燃时使用，通过热交换器回收部分净化气体所产生的热量，正常操作下就能够维持热平衡，不需要补充热量。

  吸附-催化燃烧。当废气的流量大、浓度低、温度低、采用催化燃烧需消耗大量的燃料时，可先采用吸附手段将废气吸附于吸附剂上并进行浓缩，然后通过热空气吹扫，使废气脱附成为废气后再进行催化燃烧。不需要补充热源就可以维持正常运行。

  目前外主要的催化剂基本上有两大类:一类为贵金属催化剂，这类催化剂的活性和稳定性好，技术较为成熟，但由于贵金属价格高，资源短缺，所以，未能将其产业化;另一类为非金属催化剂，主要集中在过渡金属氧化物催化剂、复氧化物催化剂(钙钛型复氧化物和尖晶石型复氧化物)的方面。目前，寻找来源丰富、廉、性能相当的非贵金属催化剂，以替代传统的贵金属催化剂用于催化燃烧过程已成为了的一个重要方向。