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蓝阳环保---有机废气CO催化燃烧技术对于催化剂研究

发布时间:2020-06-24   点击次数:190次

   CO催化燃烧作为控制VOCs污染的主要技术,具有反应条件温和、操作条件容易控制、无二次污染等优点,尤其是在难生物降解的VOCs污染控制方面具有显著优势,受到研究者的广泛重视。本文主要对催化燃烧技术中所用催化剂种类、工艺特点进行介绍,并对其在有机废气治理中的应用和发展进行展望。

    工业上的催化剂都是由活性成分、助剂和载体等组成,其中活性组分及其分布、颗粒大小、催化剂载体对催化效果和寿命有很大的影响。用于催化燃烧VOCs的催化剂的活性成分可分为贵金属、非贵金属氧化物;贵金属是低温催化燃烧较为常用的催化剂,其优点是具有较高的活性、良好的抗硫性,缺点是活性组分容易挥发和烧结,容易引起氯中毒、价格昂贵,资源短缺。 催化燃烧是一个气-固相催化反应过程,其反应的实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化燃烧过程中,催化剂具有吸附作用,同时可以降低反应的活化能,通过将反应物分子富集于催化剂表面从而提高反应速率,加快反应进程。利用催化剂的优异性能,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。

   由于催化剂具有选择性催化作用,可以限制燃料中含氮化合物(RNH)的氧化过程,使其在反应中生成分子氮(N2)。复合氧化物催化剂:复氧化物相较于单一氧化物由于其各组分间存在结构或电子调变等相互作用,其催化活性较高。主要有以下两大类:一、钙钛矿型复氧化物:稀土与过渡金属氧化物形成的具有天然钙钛矿型复合氧化物,一般通式为ABO3,常见的有LaMnO3和BaCuO2等;二、尖晶石型复氧化物:通式为AB2X4是一种重要的复氧化物结构类型,尖晶石型催化剂具有突出的深度氧化催化活性。黄海凤等采用ZrO2、SiO2、MgO、Al2O3和TiO2和为载体,通过浸渍法制备了三元复合氧化物Cu-Mn-Ce(CMC)的负载型催化剂,以甲苯和丙酮作为催化燃烧气,研究了该催化剂的催化燃烧活性。结果表明,纯CMC催化剂的铈基固溶体结构具有良好的催化活性,其中TiO2和ZrO2作为载体时,CMC的高温热稳定性好

  由于TiO2和ZrO2较好的保持了该催化剂的活性固溶体结构;而当SiO2和Al2O3作为载体时,其表面羟基和大比表面积不利于CMC活性固溶体结构的形成,以MgO作为载体时,Mn,Cu等过渡金属其发生相互作用而使CMC的活性结构被破坏,催化活性降低。非贵金属氧化物催化剂:非贵金属氧化物催化剂主要有钙钛矿型、尖晶石型以及复合氧化物催化剂等,价格相对较低,也表现出很好的催化性能,如钙钛矿型催化剂高温热稳定性较好,尖晶石型催化剂具有优良的低温活性,但其不足之处在于催化活性相对较低,起燃温度较高。

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等;VOC催化燃烧技术385调变等相互作用,活性比相应的单一氧化物要高。主要有以下两大类。

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