治理大气污染关系到社会经济可持续发展和人民生活质量,利用可逆式催化燃烧反应原理,清除工业废气中挥发性有机物具有较高研究价值和广泛应用前景。可逆式催化燃烧反应器是将催化燃烧和反应热回收过程高度集成的新型、非定态操作反应器,大大节约投资和操作费用。与传统催化燃烧相比,自热操作的反应物较低浓度可以降低大约一个数量级,而且操作简单、稳定。 (1)适用于处理低温、低浓度气体 由于气、固两相体积热容相差很大,这样操作时会形成一个沿轴向缓慢移动的热波,其温升可以明显高于绝热温升。若在热波还未移出床层之前改变反应混合物流向,可将有限的反应热几乎全部积蓄在床层内,即使进料温度和浓度都很低,反应也能自热进行。 (2)降低设备金属消耗量和能耗 与传统定态操作催化反应器相比,这种催化反应器既是反应的加速器(利用了催化剂活性表面),又是蓄热式换热器(利用了催化剂床层与惰性填料巨大的热容量和外表面),因而反应装置流程集成度高,通常可以省去定态操作时采用的原料预热器和中间换热器,并降低了传热热阻。 (3)对输入参数波动不敏感 由于气固两相热容量相差非常大,这一过程的抗干扰能力较强,即使原料气浓度和速度在一定范围内频繁波动,系统也能维持正常操作。 (4)对于可逆放热反应可克服平衡限制,达到很高的转化率。 由于周期性地切换反应物流向,在床层中将形成一个中央高,两端低的轴向温度分布,而这种温度分布非常接近于可逆放热反应的较佳操作温度曲线,因此即使采用一段床层,也能得到很高的转化率。zgkhhb