VOCs催(cuī)化燃燒原理及催化劑失活研究
VOCs催化燃燒原理及催化劑失活研究摘要
催(cuī)化燃燒是常(cháng)見的氣固(gù)催化反(fǎn)應,根本原因是活性氧進行(háng)深度氧化。 在催化燃燒過程中,催化劑的作用是(shì)減少反應活(huó)化能,聚集催化劑表(biǎo)層的(de)反應物分子,增(zēng)加反應速率。在催化(huà)劑的作
催化燃燒是常見(jiàn)的氣固催(cuī)化反應,根本原因是活(huó)性氧進行深度氧化。
在催化燃燒過程中,催化劑的(de)作用(yòng)是減少反應活化能,聚集催化劑表層的反應物分子,增加反應速率。在催化劑的作用下,有機廢氣能夠在低起燃溫度(dù)下無焰燃燒,氧化分解成CO2和H2O,並且釋放大量的熱(rè)量。
催化燃燒基本特(tè)征
1、起燃溫度低,低能耗
與直接燃燒相比(bǐ),有機廢氣催化燃燒具有起燃溫度低、能耗(hào)低的特點。在某種情形下(xià),催化燃燒達到起燃溫(wēn)度後,無需外部供熱。
2、應用範圍廣
催(cuī)化燃燒能(néng)夠解決(jué)幾乎任何的烴類有機廢氣和惡臭氣體。吸附(fù)-催化燃燒法對有機化工、塗料、絕緣材料等行業排放的(de)低濃度、多組分、無回收價值的(de)廢氣有不錯(cuò)的解(jiě)決效果。
3、解決效率高,無二次汙(wū)染(rǎn)
催化燃燒法解決的有機廢氣處理率一般在95%以上,最終產物為無毒的(de)CO2和H2O(雜原子有(yǒu)機化合物等燃燒(shāo)產物)。因為燃燒溫度低,能夠大大減少NOX的生成,所以不會產生二次汙(wū)染。
催化劑失活原因
隨著時間(jiān)的增加,催化劑的活性會逐漸減少,直至失活。催化劑失活有三種主要類型。(1)催化(huà)劑完全失活。使催(cuī)化劑失活的毒物包含快速(sù)和慢速作用的(de)毒物。速(sù)效毒物主要包含磷和砷,緩效(xiào)毒物包(bāo)含鉛和鋅(xīn)。一(yī)般,催(cuī)化劑失活是因為毒物和活性成分結合或熔化成合金。對(duì)於速效毒物,即便少量也能快速使催化劑失活。(2)催化反應的遏製。鹵化物(wù)和硫的化合物很容易與活(huó)性中心結合,但這種結合是相對鬆(sōng)散(sàn)的、可逆的(de)和暫時的。當廢氣中的這(zhè)些物質被去除時,催化劑活性能夠恢複。(3)沉積覆蓋活動中心。不飽和化合(hé)物的存在會導(dǎo)致積碳。此外,陶瓷粉塵、氧化鐵化合物和其他顆粒物也會影響催化劑(jì)的吸附和解吸能力,導致催化(huà)劑(jì)活性下降。
如何防止催化劑失活
避免催化劑活性下降,可(kě)采取以(yǐ)下對應措施:(1)根據操作流程正確控製(zhì)反應條件;(2)當催化劑表層(céng)燒焦時(shí),應吹入新鮮空氣以增加燃燒溫度並燒掉燒焦的表層;(3)廢氣預處理,去除(chú)毒物,避免催化劑中毒;(4)改進催化劑的製備工藝,增(zēng)加催(cuī)化劑的耐熱性和耐毒性。
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