在化學反應過程中,利用催化劑降低燃燒溫度,加速有毒有害氣體*氧化的方法,叫做催化燃燒法。由于催化劑的載體是由多孔材料制作的，具有較大的比表面積和合適的孔徑,當加熱到300~450攝氏度時，VOCs有機氣體通過催化層時,氧和有機氣體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,從而使得有機氣體變成無毒無害氣體。催化燃燒反應是放熱反應，反應熱可回收利用，從而達到催化燃燒設備的自循環(huán)工作，節(jié)約能耗。
催化燃燒設備的結構構成
催化燃燒設備主要由熱交換器、燃燒室、催化反應器、熱回收系統和凈化煙氣的排放煙囪等部分組。與直接燃燒相比，催化燃燒溫度較低，燃燒比較*。催化燃燒用的是表面具有貴金屬和金屬氧化物的催化劑，將有機污染物的廢氣在催化劑鉑、鈀的作用下，可以在較低的溫度下將廢氣中的有機污染物氧化成二氧化碳和水。
催化燃燒設備設計時應考慮以下幾方面問題:
1、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。催化燃燒裝置應具有良好的保溫效果。爐體一般用鋼結構的外殼內襯耐火材料,或用雙層夾墻結構。
2、便于清洗和更換。催化劑反應器一般應設計成裝卸方便的模屜結構,便于清洗和更換催化劑載體。
3、輔助燃料和助燃。催化燃燒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,則應引入空氣助燃。
4、較高的轉化速度。由于催化燃燒為不可逆的放熱反應,所以,無論反應進行到什么階段,都應在盡可能高的溫度下進行,以獲得較高的轉化速度。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,以及是否伴有副反應等。因而實際生產中應根據實際情況恰當地選擇。
催化燃燒設備應用范圍
催化燃燒設備適用于含有可燃氣體、蒸氣等有毒有害氣體的凈化,但對于含有大量塵粒、霧滴等有毒有害氣體,容易引起催化床層的堵塞,使催化活性下降,從而降低凈化效率。催化燃燒凈化方法,幾乎適用于所有排放烴類或有臭味化合物的工業(yè)生產過程。
