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VOCs治(zhì)理在廢氣治理中非常重要,VOCs催化劑的失活問題是催化燃燒設備的一個非常重要的問題,不僅僅關(guān)係到VOCs處理效果,而且也關係到運行(háng)成本。小(xiǎo)編根據以往經驗,總(zǒng)結如下:
1.催化燃燒(shāo)設備設計缺陷
催化床是催化燃燒設(shè)備的關鍵單元,從催(cuī)化劑的角(jiǎo)度,不但要求催化床中的催化劑數量滿足設計要求,而且(qiě)要求在設備運行中通過催化床的每一個部位(局部(bù))的流速和溫度的相(xiàng)同,這樣才能保證每一塊催化劑的空(kōng)速和溫度是一致的(de)。如果催化床(chuáng)中流速和溫度(dù)不一致(zhì),使得(dé)溫度低、流速快(kuài)的局部催化劑負荷過大(dà),使(shǐ)用壽命大大縮短,然而(ér)導致(zhì)VOCs淨化效果的下降。因此做到催化床氣流分布和(hé)溫(wēn)度分布的(de)均勻是保證高淨化效率和長使用壽命的關鍵。可(kě)見氣流分配和(hé)溫(wēn)度均一化是催化劑反應床設計的核心技術。
2.催化劑表麵結炭
在實驗室中通常采(cǎi)用模(mó)型反應來評價(jià)催化劑性能,如甲苯、乙酸乙(yǐ)酯、丙酮等等,也可以采用混合溶劑來(lái)測試催化劑的性能,一般很難觀察到表麵積炭。然(rán)而在實際使用中,VOCs的組分非常(cháng)複雜,有大分子的,小分子的,有高沸點的,低沸點,揮發性有機物的性質差別很大。還含有少量的漆(qī)霧(wù)、粉塵(chén)等物質。特別是漆霧和高沸點有機物的存在,使得在催化劑表麵形成結炭,結果使得催(cuī)化(huà)劑活性的下降(jiàng)。因此(cǐ)在(zài)催(cuī)化劑設(shè)計中,要添加阻止催化劑表麵結炭的元素,以(yǐ)提高催化的使用壽命。對於高漆霧的有機廢氣(qì),在催化床前段(duàn)應增加除漆霧設備。
3.VOCs廢氣中的粉塵(chén)
如果VOCs廢氣中含有較多粉塵,由於通過催化劑的氣流速度快,一方麵粉(fěn)塵摩擦催化劑表麵導致催化劑(jì)表麵活性物質的流失,另一(yī)方麵也有可能沉積在催化劑表麵。這兩個因(yīn)素均會導致催化劑活性下降。因此對於高粉塵有機廢(fèi)氣,前(qián)段應增加除塵設備。
4.VOCs廢氣中的SOx和NOx
很多塗裝線是采用天然氣燃(rán)燒加熱,天然氣燃燒(shāo)過程會(huì)產生少量的SOx和NOx。實踐證明少量的SOx和NOx對(duì)催化劑性能是沒有影響的,可以放(fàng)心(xīn)使用。通(tōng)常所說的S對貴金屬催化劑(jì)有影響,我認為是(shì)有機硫。實際上貴金屬是SO2氧化生成SO3的工業催化劑,也是NO氧(yǎng)化成NO2的催化劑,因此不存在SOx和NOx的中毒。
5.Pb、As、P、F等物質的中毒含Pb等重金屬物質,容(róng)易與貴金屬形成合金,導(dǎo)致催化劑中毒,As、P、F等物質也(yě)容易導致貴金屬催化劑中毒,在使用過程要特別注意。
6.催化劑高溫燒結
催化劑(jì)反應溫度過高會導致催化劑表麵(miàn)活性組分的燒結(粒子變大),催化劑比表(biǎo)麵下降、過渡金屬氧化物之間的固相反應,及其相變的發生,這些均為導致催化劑活性(xìng)的下降,因此在使用過程應避免(miǎn)催(cuī)化劑的高溫衝擊。相比之下,貴金屬(shǔ)催化劑的熱穩定性較(jiào)高,而稀土-過渡金屬氧化物催化劑(jì)的熱穩(wěn)定性較低。
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