廢氣催化燃燒(shāo)中催化劑技術分享
工業催化劑都是由活性組分、助劑和載體組成,其中活性(xìng)組分及其分(fèn)布(bù)、粒度和催化劑載體對催化效果和使用壽命有很大影響。催化燃燒揮發性(xìng)有機化合物催化劑的(de)活性組分可(kě)分為(wéi)貴金屬、非貴金(jīn)屬氧(yǎng)化物、複氧化物催化劑和(hé)過渡(dù)金屬氫化物催化(huà)劑。
貴金屬是低溫催化燃燒最常(cháng)用的催化劑。它的優點(diǎn)是活性高,抗硫性能(néng)好,但缺點是活性成分容易揮發和燒結(jié),容易導致(zhì)氯氣中毒,價格高(gāo),資源短缺。
過渡金屬氫化(huà)物催化劑作為貴金屬(shǔ)催化劑(jì)的替代品,采用了氧化性(xìng)能強的過渡金屬氧化(huà)物。碳氫化合物和一氧化碳也有較高的活性,同時降低了催化劑的成(chéng)本,如MnOx、CoOx和CuOx。在一(yī)定條件下,含MnO的催化劑能消除CH、OH蒸氣,對去除C: HO、C3H60和C6H蒸氣也有效。
隨著時間的延長,催化劑的活性會逐漸降低,直至失活。催化(huà)劑失(shī)活(huó)有(yǒu)三種主要類型:
(1)催化劑完全失活。使催化劑失活的毒物(wù)包括快速和慢速作用的毒物。速效毒物主要包括磷和(hé)砷,緩效毒(dú)物(wù)包(bāo)括鉛和鋅。通常,催化劑失活是由於毒物和活性組分結合或(huò)熔化成合金。對於速(sù)效毒物,即使隻(zhī)有少量,催化劑也能迅(xùn)速失活;
(2)催化反應的抑製。鹵素和硫的化合物容易與活性中心結合,但這種結合是相對鬆散的、可逆的和暫時的。當廢氣中的(de)這類物質被去除後,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導致(zhì)碳(tàn)沉積。此外,陶瓷粉(fěn)塵、氧化鐵化合物等顆粒(lì)物堵塞活性中心,影響催化劑的(de)吸附和解吸能力,導致催化劑活性下降。
為防止催化劑活性下降,可采取(qǔ)以下措施:(1)按照(zhào)操作程序正確控製反應條件;(2)當催化劑表麵燒焦時,通過吹入新鮮空氣提高燃燒(shāo)溫度,將燒(shāo)焦的表麵燒掉;(3)廢氣(qì)預處理,去除毒物,防止催化劑中毒;(4)改進催化劑的製備工藝,提高催化劑的耐熱性(xìng)和抗毒性。