ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Каталитическое сжигание органических материалов из "Промышленная очистка газов" Каталифичоокое сжигание представляет собой дальнейшее расширение технологии сжигания газов в замкнутом пространстве . [c.187] Обычно любые газообразные органические соединения могут подвергаться каталитическому сжиганию при условии, что продукты сгорания сами газообразны. К таким органическим примесям относятся соединения, содержащие серу или азот, но не кремний- и фосфорорганические соединения. Если содержание неорганической пыли в сжигаемом газе велико, она должна быть предварительно удалена, однако малое ее количество, которое обычно содержится в воздухе, может пройти через установку каталитического сжигания и в ряде случаев даже уловлено в ней. Этот осадок удаляется при периодической (годовой или полугодовой) промывке катализатора. [c.188] Особенностью процесса каталитического сжигания является природа окисляющего вещества. К таким веществам относятся следующие. [c.188] Катализатором может быть также у-оксид алюминия с большой удельной поверхностью и платиновым покрытием [917] (процессы Оксикат и Дегусса ). [c.188] К этой же группе относится палладиевый катализатор на подложке из оксида алюминия. Он может применяться для удаления кислорода из газовых потоков, содержащих водород и кислород в стехиометрическом (и нестехиометрическом) отношении (процесс Деоксо ). [c.188] Такие катализаторы были первыми, применявшимися для очистки воздуха еще в 1927 г., хотя метод очистки не был в то время еще широко распространен. К этой категории относятся также катализаторы, целиком состоящие из активного материала, включая и подложку такие катализаторы называются иногда бесподложечными . К их числу относится смесь оксидов меди и марганца ( Хопкалит ), обеспечивающая полное сгорание углеводородов при 300—400°С, за исключением метана (30% при 400°С) [890]. [c.189] Температура, которая обычно необходима для начала каталитической реакции, зависит от присутствующих в газе углеводородов. Так, водород окисляется при комнатной температуре, бензол — при 227 °С, тогда как метан лишь частично окисляется при 404 °С. Для сушильных лакокрасочных печей, например, обычно температура на входе в катализатор в начале реакции поддерживается на уровне 330 °С, и затем в процессе ее снижают до 204°С, когда концентрация горючих примесей приближается к четверти нижнего предела воспламенения. Более подробные сведения о температуре зажигания катализаторов приведены в табл. П1-8. [c.189] Температура катализатора лишь несколько выше температуры отходящих газов, и рост температуры газов примерно совпадает со значением, рассчитанным из данных тепловыделения реакции. [c.189] Катализатор может располагаться в газовом потоке с рециркуляцией или без нее иногда отходящие газы используются для его предварительного подогрева или для производства пара (рис. 111-56). Для слоя стружечного катализатора высотой 60 мм линейная скорость газового потока должна обеспечивать достаточное время пребывания газов. Перепад давления на такой установке составляет около 100 Па. [c.189] Активность катализаторов, нанесенных на подложки с высокой удельной поверхностью, уменьшается, если они работают при 800 °С в течение длительного времени. Для у-оксида алюминия это объясняется уменьшением активной поверхности, увеличением доли а-оксида, отличающегося инертностью, экстракцией оксида алюминия материалом подложки. [c.189] Наиболее сложной проблемой, возникающей в процессе каталитического сжигания, является постепенная дезактивация или отравление катализатора при длительном сроке службы или при неожиданном появлении ядов в газовом потоке. Дезактивация обусловлена либо химическим взаимодействием газов с катализатором, либо покрытием катализатора слоем дезактивирующего вещества. [c.190] При использовании катализаторов с активным компонентом оксидом меди хлор и газообразный хлористый водород реагируют с ним с образованием хлорида меди. Если в основе катализаторов используются оксиды алюминия, газы, содержащие сернистые соединения, реагируют с образованием сульфатов. С другой стороны, взаимодействие оксидов с ЗОг при 300 °С очень ограничено. [c.190] Фосфорорганические соединения, встречающиеся в аэрозолях, образуемых смазками, при окислении дают фосфорную кислоту, которая покрывает катализатор тонким дезактивирующим слоем. Однако присутствие небольших количеств фосфинов и органических фосфатов практически незначительно влияют на эффективность работы катализатора с большой площадью поверхности [917]. [c.190] Временная потеря активности может бьггь вызвана отложением мелкой угольной пыли и сажи вследствие неполного сгорания в камере. В этом случае уголь выжигается из катализатора при кратковременном повышении температуры до 350 °С, однако желательно достичь чистого пламени, если предусмотрены длительные периоды эксплуатации. [c.191] В ряде случаев эти установки являются источником тепла для подогрева отходящих углеводородных газов в некоторых отраслях промышленности. [c.191] Экономика рекуперации тепла будет рассмотрена в главе XII. [c.191] Вернуться к основной статье