催化燃烧催化剂活性组流程

催化燃烧催化剂活性组流程

 

挥发性有机化合物(Volatileorganiccompounds)是指常温下饱和蒸气压***于70Pa，常压下沸点低于260℃的有机化合物，包括烷烃、芳香烃、芳香烃、烯烃、醇类、醛类、酮类、卤代烃类等。日常生活中常见的排放源包括建筑材料、装饰材料、家具钻孔化合物、厨房油烟和机动车尾气排放；主要的常见工业来源是化学和石化工业的废气、电子工业、印刷工业的清洁剂、油漆和涂料的生产和使用、发电厂锅炉和其他工业过程的废气。***部分VOCs有毒有气味，部分VOCs致癌，对人体健康有害；VOCs还能在阳光的作用下与***气中的氮氧化物发生光化学反应，产生毒性极***的光化学烟雾。近年来，挥发性有机化合物已成为我***主要的***气污染物之一，与挥发性有机化合物相关的有害事故逐年增加，挥发性有机化合物的净化技术已成为环境催化***域的研究热点。

 

一般来说，挥发性有机化合物的处理方法可以分为两类:一类是所谓的无损技术，即回收方法，它通常通过改变过程中的温度和压力等物理条件来富集和分离挥发性有机化合物。这些方法包括活性炭吸附、溶液吸收、冷凝和膜分离等。；一种是所谓的破坏性技术，即通过化学或生物技术将VOCs转化为二氧化碳、水、氯化氢等低毒性的无机物。这些方法包括普通技术，如直接燃烧、催化燃烧、生物降解、等离子体氧化和光催化氧化。由于挥发性有机化合物的种类、浓度和排放方式，每种方法都有自己的工艺***点，其处理挥发性有机化合物的工艺条件和要求也有不同的适用范围和***缺点。比如冷凝工艺适用于高浓度、小风量的VOCs废气的处理，对于低浓度、***风量的VOCs废气的处理具有投资***、运行成本高、收益小的缺点；生物法对VOCs的浓度和种类有很多限制，***部分研究还是实验室规模的实验研究，还没有应用到***规模的实际工程中。吸附法对低浓度VOCs废气有较***的处理效果，但可能导致污染从气相转移到固相，造成二次污染。直接燃烧法适用于处理高浓度VOCs的废气，因为其运行温度通常达到800-1200℃时，工艺能耗成本高，燃烧废气中容易出现二恶英、NOx等副产物；催化燃烧可以在远低于直接燃烧温度的温度下处理低浓度VOCs，具有净化效率高、无二次污染、能耗低的***点，是VOCs商业化应用的有效处理方法之一。因此，***内外研究者对催化燃烧催化剂进行了***量的研究，相关问题成为近年来环境催化***域的热点问题。20多年前，催化燃烧的研究有很***的评论。***近有一些英文的简评，但是很少看到中文的深度评论。本文结合作者所在实验室的研究成果，分析了近五年来***内外催化燃烧的主要成果，总结了催化燃烧反应中催化剂活性组分、粒径、载体效应、水蒸气和积碳效应等主要问题的研究进展。

 

工业催化剂一般由活性组分、助剂和载体组成，其中活性组分及其分布、粒径和催化剂载体对催化效果和使用寿命有很***影响。用于催化燃烧挥发性有机化合物的催化剂的活性成分可分为贵金属和非贵金属氧化物。贵金属是低温催化燃烧常用的催化剂，具有活性高、抗硫性能***的***点，但缺点是活性组分易挥发、易烧结，易导致氯气中毒，价格高，资源短缺；非贵金属氧化物催化剂主要包括钙黄绿素、尖晶石和复合氧化物催化剂，价格相对较低，也表现出******的催化性能。例如，钙黄绿素催化剂具有******的高温热稳定性，尖晶石催化剂具有***异的低温活性，但其缺点在于催化活性相对较低，起燃温度较高。