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催化燃烧技术的原理及催化剂的常用种类

公司新闻 101

一、催化燃烧技术的原理及工业应用
通过研究发现,以末端治理为主的VOCs污染控制技术,可以按照处理方式可分为销毁和回收两大类。
催化燃烧是最大的区别在于它是无火焰燃烧,催化剂是该反应的核心,挥发性有机污染物被氧化后,生成了CO2和H2O。概况来说就是有活性氧参加的剧烈氧化反应。这种方法也完全符合清洁化学技术的要求。与传统方法相比,具有无焰、低温、安全、无二次污染,净化效率高(通常99%以上)等优点

二、常用催化剂种类
催化剂是催化燃烧技术的核心,它的好坏对VOCs的催化效率有着关键性的影响。低的起燃温度是优秀的催化剂所必不可少的,并且要保证在最低预热温度和最大传质的同时,仍能保持完全转化率。根据不同的活性组分,可将催化剂分为:贵金属催化剂,包括铂、钯、铑等贵金属;还有金属氧化物催化剂,如铜、铬、钴、镍等过渡族金属氧化物的催化剂。
1、贵金属催化剂
贵金属活性组分大多会负载在表面积较大的载体上,进一步来提高贵金属催化剂的性能。主要包括金、银和铂族金属(入如钌、铑、钯、锇、铱、铂)等8种金属元素,但这种催化剂存在一些缺陷:来源少、价格比较昂贵、容易中毒失活,最终限制了这种催化剂在VOCs方面的推广应用。
2、过渡金属氧化物催化剂
非贵金属催化剂主要包括过渡金属氧化物催化剂,常用的主要是存在d空轨道的过渡金属。这些金属的d电子层相比而言更容易失去或得到电子,具有较强的氧化还原性能。例如,Mn、Cu、Cr等一系列金属在催化燃烧都具有较好的催化活性。

三、VOCs的催化燃烧研究进展
挥发性有机污染物的组成、比例等因素对于催化剂的催化活性和效率均有一定影响。并且,在反应中不同种类VOCs之间还会发生相互作用[5],使得同一个催化剂在反应时催化活性会因为反应对象是单一VOC或多组分VOCs而产生较大的差异。我们不能用已得到的单一组分VOC催化燃烧结果来推断混合VOCs的催化氧化活性。所以,对混合VOCs的催化燃烧性能进行研究是十分具有挑战性和现实意义的。
目前结合国内外相关报道,大多把十分复杂的混合VOCs在催化剂中催化燃烧的过程大致分为两类:相互抑制和协同促进。而造成这两种不同反应过程的原因有很多,例如:对吸附位、活性位点的竞争吸附;在反应过程中产生的中间产物的影响;释放出反应热的相关影响等。

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