催化燃燒設備的特點與主要性能指標

催化燃燒設備是典型的氣-固（gù）相催化反應（yīng），其實質是活性氧參與的氧化作用。在催化燃燒過程中，催（cuī）化劑的作用是降低活化能，同時催化（huà）劑表麵具有吸附作用，使反（fǎn）應物分子富集於表麵提高了反應（yīng）速率（lǜ），加（jiā）快了反應的進行。借（jiè）助催（cuī）化劑可使有用廢氣在較低（dī）的起燃溫度條件下，發（fā）生無焰燃燒，並氧（yǎng）化分解為CO2和H2O，同時放出大量熱能。

廢氣催化燃（rán）燒設備的特點：起燃溫度低，節省能源有用廢氣催化燃燒與直接燃燒相比，具有起燃溫度低，能耗也（yě）小的顯著（zhe）特點。在（zài）某些情況下，達到起燃溫度後便（biàn）無需外界供熱。

廢氣催化燃燒設備催化劑的主要性能指標：在空速（sù）較高，溫度較低的條件下，有用廢氣的燃燒反應轉化率接近90%，表明該（gāi）催化劑的活性較（jiào）高。催化劑的活性分誘導活（huó）化、穩定、衰老失活3個階段，有的使用限期，工業上實用催化劑的壽命一（yī）般在2年以上（shàng）。使用期的長短與較好活性結構的穩定性（xìng）有關，而穩定（dìng）性取決於（yú）耐熱、抗毒的能力。廢氣催化燃燒設備對催化燃（rán）燒所用催化劑則要求具有較高的耐熱和抗毒的性能。有用廢氣的（de）催化燃（rán）燒一（yī）般不會（huì）在很嚴格的操作條件下進行，這是由於（yú）廢氣的濃度、流量、成分等往往不穩定，因（yīn）此要求催化劑具有較寬的操作條件適應性。催（cuī）化（huà）燃燒工藝的操作空（kōng）速較大，氣流對催（cuī）化劑的衝擊（jī）力較強，同時由於床層溫度會升（shēng）降（jiàng），造成熱（rè）脹冷縮，易使催化劑載體破裂，因（yīn）而催化劑要具有（yǒu）較大的機械強度和良好的抗熱脹冷縮性能。

催化燃燒設備的特色：起（qǐ）燃溫度低，節省能源有（yǒu）用廢氣催化燃燒與直接燃燒比較，具有起燃溫（wēn）度低，能耗也小的顯（xiǎn）著特色（sè）。在某些情況下，到達起燃溫度後便（biàn）無需外界供熱。催化燃燒設備催化劑的首先功能指標：在空速較高，溫度（dù）較低的條件下，有用廢氣的燃燒反響轉化率挨近90%，標明該催化劑的活性較高。催化劑的活性分誘導活化（huà）、安穩、變老失活3個階段，有的運用限期，工業上有用催化劑的壽命一般在2年以上。運用期的長短與較好（hǎo）活性結構的安穩性有關，而（ér）安穩性取決於耐熱（rè）、抗（kàng）毒的才能。催化燃燒設備對催化燃（rán）燒所用催化劑則要求具有較高的耐熱和抗毒的功能。有用廢氣的催化燃燒一般不會在很嚴厲的操作條件下進行，這（zhè）是因為廢氣的濃度（dù）、流量、成分等往往不安穩，因此要求催化劑具有較寬的操作條（tiáo）件適應性。催化（huà）燃燒工藝的操（cāo）作空速較大，氣流對催化劑的衝擊力較強，一起因為床層溫度會升降，構成熱脹冷縮，易使催化劑載體決裂，因此催化劑要（yào）具有較大（dà）的機械強（qiáng）度和傑出的抗熱脹冷縮功能。

催化劑品種目前催化劑的（de）品種已相當多，按（àn）活性成分大體可（kě）分3類：

1、貴金屬催化劑

鉑、鈀、釕（liǎo）等貴金屬對烴類及其衍生物（wù）的氧化都具有（yǒu）很高的（de）催化（huà）活性，且運用壽命長，適用範圍廣，易於收回，因此是常用的廢氣燃燒催化劑（jì）。如我國早選用的Pt-Al2O3催化劑就歸於此類催化劑。但因為其資源（yuán）稀疏，價格（gé）昂貴，耐中毒性差，人們一向盡力尋覓替（tì）代（dài）品或盡量削減其用量。

2、過渡金屬氫化物催化劑

作為替代（dài）貴金屬催化劑（jì），選用氧化（huà）性較強的過渡金屬氧化（huà）物，對甲烷等烴（tīng）類和一氧化碳亦具有較高的活性，一起下降了催化劑的本錢，常見的有MnOx、CoOx和CuOx等催化劑。大連理（lǐ）工大學（xué）的含MnO2催化劑，在130℃及空速13000h-1的條件下能取消甲醇蒸氣，對乙醛、丙酮、苯蒸氣的也很有作用。

3、複氧化物催化劑

一般認為（wéi），催化燃燒設備複氧化（huà）物之間因（yīn）為存在（zài）結構或（huò）電子調變等相互作用，活（huó）性（xìng）比相應的單（dān）一氧化物要高。首先有以下兩大類（lèi）：

(1)鈣（gài）鈦礦型（xíng）複氧化（huà）物

稀土與過渡金屬氧（yǎng）化物在（zài）條件下能夠構成具（jù）有鈣鈦礦型（xíng）的（de）複合氧化物，通式為ABO3，其活性明（míng）顯（xiǎn）優於相應的單（dān）一氧（yǎng）化物。結構中一般（bān）A為（wéi）四麵體型結構，B為八麵體形結構，這（zhè）樣A和B構成交替立體結構，易於替代而發生品質缺點，即催化活性位，外表晶格氧供給的（de）氧（yǎng）化，從而完成氧化反響。常見的有幾類如：BaCuO2、LaMnO3等。

(2)尖晶石型複氧化物

作為複氧化物重要的一種結構類型，以AB2X4表示。尖晶石亦具有不錯的氧化催化活性，如對CO的催化燃燒起燃點落在低溫區(約80℃)，對烴類亦在低溫區可完成氧（yǎng）化（huà）。其間研討（tǎo）為活潑（pō）的CuMn2O4尖晶石，對芳烴的活性尤為超卓（zhuó），如使甲苯燃燒（shāo）隻需260℃，完成低（dī）溫催化燃（rán）燒，具有（yǒu）特別實際意義。

(3)催化劑負載方法

催化劑（jì）活性組分可通過下列方法沉積（jī）在載體上：

電沉（chén）積在環繞或壓（yā）製的金屬載體（tǐ）上；沉積（jī）在顆粒狀陶瓷材料上；沉積在蜂窩結構的陶瓷（cí）材料上。