实验六催化燃烧法净化挥发性有机污染物.pdf

实验六催化燃烧法净化挥发性有机污染物一、实验目的涂料印刷喷漆电缆等行业的生产过程中会排放出含有多种烃类化合物的废气这些废气的排出对大气环境将造成严重污染。催化燃烧法可在较低温度下对这些有机废气进行处理且不产生二次污染不受组分浓度限值应用广泛。催化剂活性优劣直接影响治理效果。因此催化剂选择是否得当将是实现该法的决定因素之一。本实验利用丙酮作为有机污染物净化处理。本实验要求如下：1、弄清自行设计并安装实现催化反应的工艺流程掌握有关仪器设备使用方法；2、了解催化剂活性测定基本方法并学习选择和评价催化剂；3、学会工艺条件试验方法通过实验选择适宜的工艺参数为催化反应提供设计依据。二、实验原理烃类化合物在一定温度下可发生氧化反应生成无毒的二氧化碳和水。若采用适宜的氧化型催化剂则可使燃烧温度降低（300～400℃）且无火焰产生。丙酮在催化剂作用下将发生深度氧化反应。催化剂CH3COCH3+4O2⎯⎯→⎯3CO2+3H2O催化反应一定要在一定温度下才能发生这个温度称为起燃温度不同催化剂起燃温度不同起燃温度高低及丙酮转化率大小是评价催化剂活性的标志。三、实验装置、流程仪器设备和试剂本实验流程分为三部分：配气部分催化反应部分和测试部分。配气部分：空气泵减压分成两路一路作为稀释气体进出混合器一路进入丙酮发生器将挥发的丙酮带出然后也进入混合器气体混合均匀测定其浓度；反应部分：混合器预热后进入催化床并穿过催化剂层内装200ml催化剂。该反应管置于管式反应器之后当管式加热器电加热达到一定温度后丙酮便在催化剂上反应。反应后气体通过取样口进行间歇取样经夹套水冷却后进行测量由此可以得到丙酮组分浓度并计算其催化转化效率：C−Cη=i0×100%Ci经过催化反应器后未分解的丙酮气体在利用活性炭进行吸附处理后排放到大气中。四、实验步骤1、将200mlMnOx/Al2O3催化剂装入反应管将200ml10～20目石英砂装入气体混合管按照流程将各单元连接起来。2、检查系统有无漏气电路是否正确。3、启动气泵调节转子流量计3和转子流量计6的流量使操作空速Vsp保持一致：Vsp=Vc/θ；Vc为气体流量θ为催化剂体积；4、打开电加热器的开关按照指定程序升温待进气温度稳定在200℃后测定反应器进出口的丙酮浓度。控制反应温度在200～380℃范围内每升高一次温度测定一次浓度值。5、把温度控制在丙酮的转化率达到90%条件下调节气量使得空速从5000h-1变化到40000h-1应尽量保持反应器进口丙酮浓度不变依次测定在各空速条件下气体进出口浓度并计算空速与丙酮转化率之间的关系。6、在丙酮转化率达到90%的温度条件下调节两路气量大比例使配气浓度从几百ppm变化到几千ppm尽量保持空速不变依次在各进气浓度条件下测量丙酮在反应器进出口的浓度通过计算得到气体浓度与转化率之间的关系。7、利用有机废气测定仪所带的采样泵从不同的采样口抽取气体并测得丙酮的浓度。五、实验结果整理1、保持进口气体流量改变温度条件研究温度变化对去除效率的影响；2、保持实验温度改变气体流量（浓度）考察气体流量（浓度）对去除效率的影响。六、实验结果与讨论对上述三种曲线的变化趋势进行分析讨论。实验记录表：班级；组：；姓名：温度（℃）150200250300进口浓度（ppm）出口浓度（ppm）去除率（%）班级；组：；姓名：流量（m3/h）0.020.05