催化燃燒設(shè)備中催化劑失活和漏油問題的探討

 

催化劑在催化燃燒設(shè)備中非常重要，它不僅關(guān)系到廢氣的處理效果，還關(guān)系到設(shè)備的運(yùn)行成本。有時(shí)催化燃燒設(shè)備中的催化劑會(huì)失活。原因是什么？下面介紹一下。

一、催化劑在高溫下燒結(jié)

催化劑反應(yīng)溫度過高會(huì)導(dǎo)致催化劑表面活性組分燒結(jié)(顆粒變***)、催化劑比表面積降低、過渡金屬氧化物之間發(fā)生固相反應(yīng)、發(fā)生相變，所有這些都會(huì)導(dǎo)致催化劑活性降低，因此在使用過程中應(yīng)避免催化劑的高溫沖擊。

二、催化劑表面積碳

模型反應(yīng)，如甲苯、乙酸乙酯、丙酮等，通常用于實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)催化劑的性能，混合溶劑也可用于測(cè)試催化劑的性能。一般很難觀察到表面碳。但在實(shí)際使用中，VOCs的成分非常復(fù)雜，有***分子、小分子、高沸點(diǎn)和低沸點(diǎn)，揮發(fā)性有機(jī)化合物的性質(zhì)差異很***。還含有少量漆霧、灰塵等物質(zhì)。***別是漆霧和高沸點(diǎn)有機(jī)物的存在，導(dǎo)致催化劑表面形成積碳，導(dǎo)致催化劑活性下降。

三、揮發(fā)性有機(jī)化合物廢氣中的灰塵

如果VOCs廢氣含塵較多，粉塵與催化劑表面摩擦，導(dǎo)致催化劑表面活性物質(zhì)流失，另一方面可能沉積在催化劑表面。這兩個(gè)因素都會(huì)導(dǎo)致催化劑活性下降。因此，對(duì)于高粉塵有機(jī)廢氣，應(yīng)在設(shè)備前端增加除塵設(shè)備。

四、揮發(fā)性有機(jī)化合物廢氣中的硫氧化物和氮氧化物

很多涂裝線都是天然氣燃燒加熱，會(huì)產(chǎn)生少量的SOx和NOx。實(shí)踐證明，少量的SOx和NOx對(duì)催化劑性能沒有影響，可以放心使用。通常叫s，對(duì)貴金屬催化劑有影響，我認(rèn)為是有機(jī)硫。實(shí)際上，貴金屬是SO2氧化成SO3和NO氧化成NO2的工業(yè)催化劑，因此不存在SOx和NOx中毒。

催化燃燒過程在催化燃燒設(shè)備中進(jìn)行。有機(jī)廢氣經(jīng)換熱器預(yù)熱至200 ~ 400℃，然后進(jìn)入燃燒室。當(dāng)通過催化劑床時(shí)，混合氣體中的烴分子和氧分子分別被吸附在催化劑的外表面并被活化。由于外部吸附降低了反應(yīng)的活化能，碳?xì)浠衔锖脱醴肿釉谳^低溫度下迅速氧化，產(chǎn)生二氧化碳和水。采用脫附+催化燃燒時(shí)，應(yīng)先將催化燃燒室的溫度升至工作溫度，然后逐漸脫附活性炭。只有這樣，廢氣才能被有效地脫附，用于下一次催化燃燒。但是在使用中總會(huì)出現(xiàn)一些問題。下面簡單介紹一下催化燃燒設(shè)備漏油的原因。

1.設(shè)計(jì)不合理。包括設(shè)計(jì)中沒有考慮密封或者不熟悉密封技術(shù)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)師；密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，不適應(yīng)工作狀態(tài)、工作條件、溫度介質(zhì)等***點(diǎn)，不注重設(shè)備的防腐、振動(dòng)、均壓和疏導(dǎo)措施；不考慮通風(fēng)、回油、導(dǎo)液、拆裝等因素。

2.制造加工精度差。包括平面加工、配合不***、同心度差、表面粗糙度高、鑄造時(shí)氣孔、砂眼等缺陷，以及其他制造加工質(zhì)量差的因素都會(huì)造成泄漏。

3.密封材料選擇不當(dāng)。密封材料一般應(yīng)具有致密性、回彈性、可壓縮性、柔軟性、耐磨性、耐臭氧性、耐輻射性、耐磨性、耐介質(zhì)侵蝕性、耐高低溫性和可加工性等基本性能。當(dāng)然，沒有哪種材料同時(shí)具有上述性能，所以可以根據(jù)不同的工況選擇主要性能的材料，以適應(yīng)密封條件。但由于選材不合理，不能適應(yīng)密封工況，造成泄漏。