实验6 催化燃烧法处理有机废气讲解.ppt

实验六 催化燃烧法处理有机废气实验 一、实验目的 1、理解催化燃烧法净化挥发性有机废气的原理和特点； 2、掌握催化燃烧法的工艺流程和装置的特点； 3、通过实验测定催化燃烧前后挥发性有机物质量浓度，计算净化效率； 4、掌握催化燃烧法中的样品分析和数据处理的技术。 二、实验原理 催化燃烧过程是在催化燃烧装置中进行的。有机废气先通过热交换器预热到200～400℃，再进入燃烧室，通过催化剂床时，碳氢化合物的分子和混合气体中的氧分子分别被吸附在催化剂的表面而活化。由于表面吸附降低了反应的活化能，碳氢化合物与氧分子在较低的温度下迅速氧化，产生二氧化碳和水。 三、实验装置流程仪器设备和试剂 （一）实验装置、流程 图1 催化燃烧法处理有机废气实验工艺流程图。 技术参数 （1）不锈钢反应器内径20mm，催化剂恒温装填区域50mm，反应器长度550mm； （2）功率可调反应炉，最大加热功率4.5KW；控温精度：±0.2%FS，最高使用温度500℃ （3）气体预热器加热功率0.5KW； （4）气体流量范围：60~600L/H； （5）催化剂材料组成；二氧化钛为载体的五氧化二钒催化剂。 实验装置 本装置由仪表控制柜和操作架台组成。操作架台上置有气泵、预热器、反应器、冷却器及转子流量计、取样器等。 可控温气体预加热器，将待反应气体快速加热到较高温度； 可控温催化反应器，包括加热炉、可拆卸不锈钢反应管（内径25mm，催化剂恒温装填区域50mm），配有催化床层反应区温度测定装置； 四、实验方法和步骤 1、首先检查设备系统外况和全部电气连接线有无异常，采样口隔垫是否需要更换，放空阀是否均已打开，管线的速接是否连接到位，气体是否有足量的有机物料等，一切正常后开始操作； 2、打开电控箱总开关，合上触电保护开关； 3、按实验要求设定反应加热炉控制温度，启动加热炉开关； 4、设定可控温气体预加热器预热炉温度280℃ （通常低于预定反应温度20℃左右）；预定可控温催化反应器反应温度300℃。 5、待气体进入设备管路内后，启动气泵，调节制气主气体流量计和制气辅助流量计以调整气体浓度；（该过程须通过记录流量、测定气体浓度来摸索确定），通常污染气体浓度控制在800-6000mg/Nm3范围。 6、当反应炉温度达到指定温度时，测定不同气体流量下的进出口气体浓度，确定催化转化率；通过改变其气体浓度、气体流量变化等对催化转化效率的影响。 7、还可调节反应炉温度进行不同工况的实验； 8、实验结束时首先关闭气瓶阀、减压阀、反应加热炉的电源开关； 9、关闭制气辅助流量计开关，同时调节试验气体流量为最大对实验系统进行清洁； 10、待反应炉温度下降到150℃以下时关闭气泵； 11、关闭控制箱主电源； 12、打开反应器气体冷却器的排液口阀门，排空可能有的液体，然后关闭排液口阀门； 13、检查设备状况，没有问题后离开。 五、实验数据的记录和整理 1、实验基本参数记录 催化燃烧器内径d= 25 mm 催化剂装填长度L= mm 催化剂最大装填量（16ml） 操作条件： 进出口气体浓度 气体流量G= L/min 反应温度T= K 2.进气浓度、气体流量变化等对催化转化率的影响。 六、实验结果讨论 1、进气浓度、气体流量变化等对催化转化率的影响曲线，可以得出哪些结论？ 2、思考催化反应动力学及反应机理，设计实验方案。 3、实验中有哪些存在的问题及尚需改进的地方？ 谢谢！