克羅地亞的INOSd.O.O(Zagreb,Croatia)開發了一種適用于烴油加熱爐爐管的催化燒焦方法??捎脕砣〈鷤鹘y的使用蒸汽+空氣的爐管燒焦方法。新方法是在蒸汽中混入催化劑,使燒焦反應熱大大減少,故其燒焦速度比傳統熱燒焦方法倍。由于燒焦時間大大縮短,也即減少了時間,因而提高了爐子開工率。所用催化劑是一種不含重金屬的無毒化合物,以水溶液形式被注入通入爐管的蒸汽流中,爐溫可由燃燒器控制穩定。因燒焦速度快,又不存在超溫過熱的危險,所以使爐管的燒焦操作很容易控制。催化燃燒方法是一種實用簡便的有機廢氣凈化處理技術,該技術是將有機物分子在催化劑表面作用發生深度氧化轉化為無害的二氧化碳和水的方法,又稱為催化完全氧化或催化深度氧化方法。一種發明為工業苯廢氣的催化燃燒技術,應用的是低成本的非催化劑,催化劑基本由CuO、MnO2、銅錳尖晶石、ZrO2、CeO2、鋯、固溶體構成,可大大降低催化燃燒的反應溫度,提高催化活性,還可以大幅度延長催化劑壽命。一種發明為催化燃燒催化劑,用于有機廢氣凈化處理的催化燃燒催化劑,由塊狀的蜂窩陶瓷載體骨架與涂覆其上的涂層以及活性組分組成。該催化劑的涂層由Al2O3、SiO2和一種或幾種堿土金屬氧化物共同形成的復合氧化物組成,因而具有良好的耐高溫性能,活性組分以浸漬法擔載,其有效利用率高。催化燃燒是用催化劑使廢氣中可燃物質在較低溫度下氧化分解的凈化方法。所以,催化燃燒又稱為催化化學轉化。由于催化劑加速了氧化分解的歷程,大多數碳氫化合物在300~450℃的溫度時,通過催化劑就可以氧化完全。與熱力燃燒法相比,催化燃燒所需的輔助燃料少,能量消耗低,設備設施的體積小。但是,由于使用的催化劑的、催化床層的更換和清潔費用高等問題,影響了這種方法在工業生產過程中的推廣和應用。
催化燃燒:利用催化劑降低廢氣中有機物的活化能,使有機物在低溫下(一般在250 ~ 300°C左右,不同組分有機物的催化燃燒溫度不同)無焰燃燒。原理:廢氣通過催化劑時,先吸附在催化劑表面,然后在一定溫度下發生催化燃燒,從而達到凈化的目的。鋼鐵工業是能源消耗大戶,而燒結工序能耗約占鋼鐵生產總能耗的10%。我國1990年重點鋼鐵企業燒結能耗比國外燒結能耗(標煤55kg/t)高11~ 27kg/t。若按燒結產量1億t及生產能耗下降2%,其節煤(焦)總量相當于一個大中型煤礦一年的產量。酒鋼(集團)鋼鐵研究院、安徽工業大學與酒鋼(集團)河西堡鐵廠根據河西堡鐵廠燒結用煤和燒結工藝技術特點,提出在河西堡鐵廠燒結原料和技術條件下進行添加催化助燃劑強化燒結的工業性試驗。此次工業性試驗結果表明,往焦粉中添加焦量0.137%左右的催化助燃劑每噸燒結礦可節約焦5.35kg,即節焦約8.06%。燒結機利用系數增加3.63%,成品率提高3.44個百分點,燒結礦的質量略有改善。催化燃燒技術用于燒結生產,不僅節能效益顯著,而且產出強度好、FeO含量低的燒結礦,有利于高爐生產,其技術和添加設備并不復雜,投資少,具有很好的應用價值。(2)設備預熱應是動態的,而不是靜態的;初始預熱階段使用的氣體一般是空氣,不是廢氣,系統達到設計溫度后才能切換為廢氣。
催化劑是一種能改變化學反應速度,而在反應前后其本身的化學性質沒有改變的物質。催化劑通常是由催化活性材料和催化載體構成。催化活性材料一般是金屬或金屬氧化物。其中貴重金屬催化劑主要有鉑、鈀和釕等,普通金屬催化劑主要有銅、鉻、鎳、釩、錳、鐵、鈷等金屬及氧化物。催化載體是多孔材料,主要作用是使活性材料具有大的體表面積。催化載體分為金屬載體、陶瓷載體和炭纖維載體。金屬載體一般是以鎳或鎳鉻合金為載體做成的帶、片、丸、絲等形狀,通過 “電鍍”或 “化學鍍”(即溶液浸漬)將鉑、鈀鍍在這些載體上,并制成便于裝配、拆卸的模屜。以陶瓷為載體的催化劑,一般是以硅—鋁氧化物為載體,其結構有片粒狀和蜂窩狀兩種。一般在陶瓷結構上涂敷一層僅0.13mm厚的α-氧化鋁薄層,把活性的鉑、鈀等金屬催化劑以微晶狀態沉積或分散在多孔的氧化鋁薄層中,并制成便于裝配、拆卸的模屜。炭纖維載體可制作成線狀、氈狀、網狀等形狀,在載體上涂敷催化活性材料,制成便于裝配、拆卸的模屜催化燃燒技術的研究與應用已經進入一個快速發展的階段,它的作用也越來越被人們所重視。