VOCs催化氧化原理及催(cuī)化劑失活分析
催化燃燒是典型的氣固催化反應,其本質是(shì)活性氧參與深度氧化(huà)。
在(zài)催化燃燒(shāo)過程中,催化劑的(de)作用是降低反應活化能,富集催化(huà)劑表麵的反應物分子,提高反應速率。在催化劑的幫助下,有機廢(fèi)氣可以在低起燃溫度下(xià)無焰燃燒,氧化分解成CO2和H2O,同時釋放出大量的熱量。
催化燃燒特性
1、起燃溫度低,節能
與直接燃(rán)燒相比,有機廢氣催(cuī)化燃燒具有起(qǐ)燃(rán)溫度(dù)低、能耗低的顯著特點。在某些情況下,催化燃(rán)燒達到起燃溫度(dù)後,不需要外部供熱。
2、應用範圍(wéi)廣
催化燃燒可以處理幾乎所有的(de)烴類(lèi)有機廢氣(qì)和惡臭氣體。吸附-催化燃燒法對有機化工(gōng)、塗料、絕緣材(cái)料等行業排放的低濃(nóng)度、多組分、無回收價值的廢氣(qì)有較好的處(chù)理效果。
3、處理效率高,無二次汙染
催化燃燒法(fǎ)處理的有機廢氣淨化率(lǜ)一般(bān)在95%以上,最(zuì)終產物為無害的CO2和H2O(雜原子有機化合物等燃燒產物(wù))。由(yóu)於燃燒(shāo)溫度低,可以大大減少NOX的生成,所以不會造成二次汙染。
催(cuī)化(huà)劑(jì)失(shī)活原因
隨著時間的延(yán)長(zhǎng),催化(huà)劑的活性(xìng)會(huì)逐漸降低,直至失活。催化劑失活有三種主要類型。(1)催化劑完全失(shī)活。使催化劑失活的毒物包括快速和慢速作用的毒物。速(sù)效毒物主要包括磷和砷,緩(huǎn)效毒物包括鉛和鋅。通常(cháng),催化劑失活是由於毒物和活性組分結合或熔化成合金。對(duì)於速效毒物,即使少量(liàng)也能迅速使催化劑失活。(2)催化反應的抑製。鹵素和硫的化合物(wù)很容易(yì)與活性中心結合,但這種結合是相對鬆散的、可逆的和暫時的(de)。當廢氣中的這(zhè)些物質被去除(chú)時,催化劑活性可(kě)以恢複。(3)沉(chén)積覆蓋(gài)活動(dòng)中心(xīn)。不飽和化合物的存在會導致積碳。此(cǐ)外,陶瓷粉塵、氧化鐵化合物和其他顆粒物也會影響催化劑的吸附和解吸能力,導致催化劑活性下降。
如何防止催化劑失活
防止催化(huà)劑活性(xìng)衰減,可采取以下相應措施:(1)根據操(cāo)作程序正確控製反應條件;(2)當催化劑表麵燒焦(jiāo)時,應吹入新鮮空氣以提高燃燒溫度並燒掉燒焦的表麵;(3)廢氣預處理,去除毒物,防止催化(huà)劑中毒;(4)改進催化劑的製備工藝,提高(gāo)催化劑的耐熱性和耐毒性。