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催化燃烧废气处理设备的催化剂如何分类

发布日期:2018-06-26 作者: 点击:

催化燃烧废气处理设备.jpg

催化燃烧废气处理设备工作原理:


催化燃烧是一个气-固相催化反应过程,利用催化剂可使有机废气在较低的起燃温度(200~300℃)下发生无焰燃烧,并氧化分解为CO2和H2O,同时放出大量热能。催化剂的作用是降低反应的活化能,同时使反应物分子富集于催化剂表面,以提高反应速率。


燃烧型催化剂的种类比较多,按活性成分大体可分为贵金属催化剂、过渡金属氧化物催化剂和复氧化物催化剂3大类。


1. 贵金属催化剂


Pt、Pd、Ru等贵金属对烃类及其衍生物的氧化都具有很高的催化活性,且使用寿命长、适用范围广、易于回收,因而是最常用的废气燃烧催化剂。如我国最早采用的Pt2Al2O3催化剂就属于此类催化剂。


2. 过渡金属氧化物催化剂


作为贵金属催化剂的取代品,氧化性较强的过渡金属氧化物对CH4等烃类和CO的氧化都具有较高的催化活性,同时成本较低,常见的有MnOx、CoOx和CuOx等催化剂。


3. 复氧化物催化剂


一般认为,复氧化物之间由于存在结构或电子调变等相互作用,其催化活性比相应的单一氧化物要高。复氧化物催化剂主要有钙钛矿型复氧化物、尖晶石型复氧化物两大类。稀土与过渡金属氧化物在一定条件下可以形成具有天然钙钛矿型的复合氧化物,常见的BaCuO2、LaMnO3等。尖晶石型是复氧化物的一种重要结构类型,具有优良的深度氧化催化活性。如对CO的催化燃烧起燃点约为80℃,对烃类亦可在低温区实现完全氧化。目前研究最为活跃的有CuMn2O4等。


催化剂失活与防治:


1. 催化剂失活


催化剂在使用过程中随着时间的延长活性会逐渐下降,直至失活。催化剂失活主要有以下3种类型。


(1)     催化剂完全失活


通常情况下,催化剂失活是由于毒物与活性组分化合或熔成合金。快速作用毒物主要有P、As等,慢速作用毒物有Pb、Zn等。


(2)     抑制催化反应


卤素和硫的化合物易与活性中心结合,但这种结合是比较松弛、可逆且暂时性的,当废气中的这类物质被去除后,催化剂活性可以恢复。


(3)     沉积覆盖活性中心


不饱和化合物的存在可导致炭沉积,此外,陶瓷粉尘、铁氧化合物及其他颗粒物堵塞活性中心后,也会影响催化剂的吸附与解吸能力,导致催化剂活性下降。


2. 催化剂失活的防治


对催化剂活性的衰减,可以采取下列相应的措施加以防止: ① 按操作规程正确控制反应条件; ②当催化剂表面结炭时,应吹入新鲜空气,以提高燃烧温度,烧去表面结炭; ③将废气进行预处理,以除去毒物,防止催化剂中毒; ④改进催化剂的制备工艺,提高催化剂的耐热性和抗毒能力。


本文网址:http://www.hykqf.com/news/386.html

关键词:催化燃烧废气处理设备

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