在(催化劑)燃燒處理后由RTO VOC產生的一氧化碳分析

Date:August 23, 2019 151

  
  VOC燃燒處理技術,通常稱為熱燃燒(TO)和催化燃燒(CO),RTO還包括RTO,RCO和濃縮燃燒技術。
  VOC燃燒技術現在被廣泛認為是一種有效和徹底的處理技術,并且最近已被廣泛使用。昨天,微信集團環保設備經理詢問為什么在二甲基甲酰胺(DMF)催化燃燒處理后檢測到一氧化碳(CO),并發現濃度不低。
  根據您的理解,催化燃燒不會產生一氧化碳。針對這一問題,基于30年的VOC催化劑開發經驗,進行了以下討論:
  下圖顯示了在DMF催化燃燒后檢測大量CO和NOx的煙氣分析。
  燃料燃燒不充分會產生一氧化碳
  燃氣熱水器過程中的一氧化碳中毒經常發生在冬季,因為燃氣在燃燒過程中不會產生足夠的一氧化碳。在汽車尾氣中,大量的一氧化碳是由發動機中汽油(柴油)的不充分燃燒引起的。在家中,在使用過程中也會產生一氧化碳,包括燃氣灶。換句話說,一氧化碳是不完全燃燒的產物之一。如果可以配置良好的燃燒過程,即足夠的氧氣,充分的混合,RTO高溫和長的停留時間,則中間體一氧化碳最終會損失。
  只要它燃燒,就可以看出熱燃燒(TO)和催化燃燒(CO)可能產生一氧化碳。
  2.催化燃燒產生的一氧化碳分析
  如前所述,只要燃燒就有可能產生一氧化碳。實質是一氧化碳是燃燒的中間產物。由燃燒過程產生的一氧化碳(CO)太晚而不能氧化(燃燒)并保留在煙道氣中,除非它形成二氧化碳。 VOCs在催化劑表面上的反應是一個非常復雜的過程,目前對反應機理(反應過程)的理解是膚淺的。通常認為VOC首先被吸附在催化劑的表面上,然后VOC的一些化學鍵被活化或破壞,然后通過復雜的過程進一步與活化的氧分子或氣態氧反應形成二氧化碳的最終產物。
  VOC在催化燃燒過程中產生各種中間體,例如有機酸和一氧化碳。但是,如果這些中間體不能更有效地氧化,則在出口處檢測到有機酸和一氧化碳,其包括串聯反應的相對反應速率。當進行乙醇氧化形成一氧化碳時,反應過程如下:
  在這兩個反應中,當反應速率K2遠大于k1時,一旦形成一氧化碳(CO),焚燒爐它立即轉化為二氧化碳(CO2),在這種情況下,在最終產物中不產生CO。但是,如果反應速率K2小于k1,則在有限的反應時間內形成一氧化碳(CO)的反應不能轉化為二氧化碳(CO2),在這種情況下,最終產物中存在CO。在大多數情況下,由于催化劑表面上一氧化碳的快速氧化速率,VOC的催化燃燒不產生一氧化碳。然而,當反應物(VOC)特殊時,催化劑性能不足,氧氣不足,設備設計不合理并產生一氧化碳。
  3.通過DMF催化燃燒分析CO產生的可能性
  該分析基于我對催化反應的理解,因為相關研究尚未詳細進行。以下是DMF的分子結構。
  DMF分子含有C-N鍵,C-H鍵和C=O鍵。下表顯示了VOC中常見化學鍵的結合能(考慮光解技術以及逃逸臭氧的利用和去除,參見鉑水催化劑2017-10-28)。在下表中,您可以看到DMF分子的CN鍵最大。 ?CH3和?HCO容易轉化為一氧化碳(CO),并且當催化劑具有不足的CO氧化活性時產生CO。在一些催化劑中,CO的氧化能力通常不足,這也是在實際工作條件下產生大量CO的原因之一。應理解,由于DMF的特異性,有必要選擇具有更好DMF性能的催化劑。
  

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