詳細介紹
催化燃燒的基本原理:
催化燃燒是典型的氣-固相催化反應(yīng),其實質(zhì)是活性氧參與深度氧化作用。在催化燃燒過程中,催化劑的作用是降低反應(yīng)的活化能,同時使反應(yīng)物分子富集于催化劑表面,以提高反應(yīng)速率。借助催化劑可使有機廢氣在較低的起燃溫度條件下發(fā)生無焰燃燒,并氧化分解為二氧化碳和水,同時放出大量熱。
催化燃燒的特點:
1 起燃溫度低,節(jié)省能源。
有機廢氣催化燃燒與直接燃燒相比,具有起燃溫度低、能耗低的顯著特點。在某些情況下,催化燃燒達到起燃溫度后便無需外界供熱。
2 適用范圍廣
催化燃燒幾乎可以處理所有的烴類有機廢氣及惡臭氣體。對于有機化工、涂料、橡膠等行業(yè)排放的低濃度、多成分、無回收價值的廢氣,采用吸附-催化燃燒法的處理效果。
3 處理效率高,無二次污染
用催化燃燒法處理有機廢氣的凈化率一般都在95%以上,終產(chǎn)物為無害的CO2和H2O(雜原子有機化合物還有其他燃燒產(chǎn)物),且由于燃燒溫度低,能大量減少NOX的生成,因此不會造成二次污染。
催化劑及催化燃燒動力學(xué)
1 催化劑種類
燃燒型催化劑的種類比較多,按活性成分大體可分為貴金屬催化劑、過渡金屬氧化物催化劑和復(fù)氧化物催化劑3大類。
1. 1 貴金屬催化劑
Pt、Pd、Ru等貴金屬對烴類及其衍生物的氧化都具有很高的催化活性,且使用壽命長、適用范圍廣、易于回收,因而是常用的廢氣燃燒催化劑。如我國早采用的Pt2Al2O3催化劑就屬于此類催化劑。但由于其資源、價格昂貴、耐中毒性差,因此,人們一直在努力尋找替代品,盡量減少其用量。
1. 2 過渡金屬氧化物催化劑
作為貴金屬催化劑的取代品,氧化性較強的過渡金屬氧化物對CH4等烴類和CO的氧化都具有較高的催化活性,同時成本較低,常見的有MnOx、CoOx和CuOx等催化劑。含MnO2催化劑,在條件下能消CH3OH蒸汽,對C2H4O、C3H6O、C6H6 蒸汽的也很有效果。
1. 3 復(fù)氧化物催化劑
一般認為,復(fù)氧化物之間由于存在結(jié)構(gòu)或電子調(diào)變等相互作用,其催化活性比相應(yīng)的單一氧化物要高。復(fù)氧化物催化劑主要有兩大類。