VOCs催化氧化原理及(jí)催化劑失活分析
催化(huà)燃燒是典型的氣固催化反應,其本質是活性氧參與深度氧化。
在催化燃燒過程(chéng)中,催化(huà)劑的作用是降低反應(yīng)活化能,富(fù)集催化劑(jì)表麵的反應物分子,提高反應速率。在催化劑的幫助下,有(yǒu)機廢氣可以在低起燃溫(wēn)度下無焰燃燒,氧化分解成CO2和H2O,同時釋放出大量的(de)熱量。
催化燃燒特性(xìng)
1、起燃溫度低,節能
與直(zhí)接燃燒相比,有機廢氣催化燃(rán)燒具有起燃溫度低、能耗低(dī)的顯(xiǎn)著特(tè)點(diǎn)。在某些情況下,催化燃燒達到起燃溫度後,不需要外部(bù)供熱。
2、應用範(fàn)圍廣
催化燃燒可以處理幾乎所有的烴類有機(jī)廢氣和惡臭氣體。吸附-催化燃燒法對有機化工、塗料、絕(jué)緣材料等行業排放的低濃(nóng)度(dù)、多組分、無回(huí)收價值的廢氣有較好的(de)處(chù)理效果。
3、處理效率高,無二次汙染
催(cuī)化燃燒法處理的有機(jī)廢氣淨化率(lǜ)一般(bān)在(zài)95%以上,最終產(chǎn)物(wù)為無害(hài)的CO2和H2O(雜原子有機化合(hé)物等燃燒(shāo)產物)。由於燃燒溫度低,可以大大減(jiǎn)少NOX的(de)生(shēng)成,所以不會造成二(èr)次汙染。
催化劑(jì)失活原因
隨著時間的延長,催化劑的活性會逐漸降低,直至失活。催化劑失活有(yǒu)三種主要類型。(1)催(cuī)化劑完全失活。使催化劑失活(huó)的毒物包括快速和慢速作用的毒物(wù)。速效毒物主要包括磷和(hé)砷,緩效毒物包括鉛(qiān)和鋅。通常,催化(huà)劑失活是由於毒物和活性組分結合或熔化成合金。對於速效毒物,即使少量也能迅(xùn)速使催化劑失活。(2)催化反應的抑製。鹵素和硫的化合(hé)物很容易與(yǔ)活性中心結(jié)合,但這種結合是相對鬆散的、可逆的和暫時的。當廢(fèi)氣中的這些(xiē)物質被(bèi)去除時,催化劑活性(xìng)可以恢複。(3)沉積覆蓋活動中心。不飽和化合物的存在會(huì)導致(zhì)積碳。此外,陶瓷粉塵、氧化鐵化合物和其他顆(kē)粒(lì)物也會影響催化劑的(de)吸附和解吸(xī)能力,導致催化劑活性下降。
如何防止催化劑失活
防止催(cuī)化劑活性衰減,可采取以下(xià)相應措施:(1)根據操作程序正確控製反應條件;(2)當催化(huà)劑表麵燒焦時,應(yīng)吹入新鮮空氣以提高燃燒溫度並燒掉燒焦的(de)表麵;(3)廢氣預處理,去除毒物,防(fáng)止催化劑中毒;(4)改進催化劑的製備工藝,提高催化劑的耐熱性和耐毒性。