催化燃燒_催化燃燒技術(shù)用于噴漆房，印刷廠、制鞋廠、電子廠廢氣治理，揮發(fā)性有機(jī)化合物(Volatile Organic Compounds,簡稱VOCs),是對(duì)一類具有相似物理性質(zhì)的有機(jī)化合物的統(tǒng)稱,通常是指在101.3 Kpa壓力下,除甲烷外任何沸點(diǎn)在250℃以下的有機(jī)化合物。包括烷烴、烯烴、芳香烴、醛類、醇類、酮類、鹵代烴、多環(huán)芳烴等。

VOCs不但是臭氧、PM2.5等對(duì)大氣環(huán)境有害物質(zhì)的前驅(qū)體,還可以在紫外光照射下參與光化學(xué)反應(yīng),形成光化學(xué)煙霧,而且大部分VOCs具有毒性和致癌性,影響人體健康。近年來,由VOCs引發(fā)的大氣污染問題日益嚴(yán)重,因此如何有效去除VOCs成為環(huán)境污染治理的研究重點(diǎn)。目前對(duì)VOCs污染治理的方法主要有吸附法、催化燃燒法、熱力燃燒法、生物降解技術(shù)、膜分離技術(shù)等。

相比于其他處理技術(shù),催化燃燒技術(shù)能夠在較低的溫度下實(shí)現(xiàn)VOCs的降解處理、減少能耗,而且降解效率高,不會(huì)造成二次污染,因此催化燃燒降解VOCs已成為研究的熱點(diǎn)。

催化燃燒技術(shù)處理VOCs催化燃燒技術(shù)是將有機(jī)化合物氣體在較低的溫度下,在催化劑的表面發(fā)生無火焰燃燒,徹底分解為水蒸汽與二氧化碳,同時(shí)釋放熱量。要求催化劑能夠在較低的起燃溫度下實(shí)現(xiàn)VOCs的燃燒,并全部氧化分解為二氧化碳和水蒸汽,同時(shí)放出大量熱,方程式如下:在催化燃燒降解VOCs過程中,要求催化劑能夠降低反應(yīng)溫度、提高反應(yīng)速率,同時(shí)催化劑的使用應(yīng)符合經(jīng)濟(jì)、高效、無二次污染等特點(diǎn)。

催化燃燒法處理VOCs的重點(diǎn)是催化劑的選取,催化劑的中心是活性組分,按照活性組分的不同可以將催化劑分為貴金屬型催化劑、過渡金屬氧化物型催化劑、復(fù)合氧化物型催化劑。貴金屬型催化劑理論上幾乎所有的金屬都可以作為催化劑,在實(shí)際應(yīng)用中以鉑、銠、銀、鈀、釕等最為常見,其中鉑、銠應(yīng)用最廣。

?1．催化劑的研發(fā) 有機(jī)廢氣催化燃燒的催化劑按其所在載體性質(zhì)不同，可分為兩 類：金屬載體催化劑和非金屬載體催化劑。?

1．1金屬載體催化劑 此類催化劑以耐熱合金為載體．采用電鍍或化學(xué)鍍等方法將鉑等 貴金屬或 CuOx,MnOx等非貴金屬氧化物附著于各種形狀的金屬載體 表面 主要有稀土鈣鈦礦 ABO 型蜂窩狀載體催化劑和蓬體球載體催 化劑。稀土鈣鈦礦 ABO，型蜂窩狀載體催化劑的活性組分是金屬復(fù)合 氧化物．其具有較高的催化活性和穩(wěn)定性 。同時(shí)具有很大的自由截面 和集合外表面積．單位體積催化能力比其他催化劑高。

1．2非金屬載體催化劑 非金屬載體催化劑的載體主要是陶瓷和天然絲光浮石。陶瓷載體 又分為顆粒狀陶瓷和蜂窩狀陶瓷。顆粒狀載體的優(yōu)點(diǎn)是比表面積大， 缺點(diǎn)是壓降大以及因載體間相互摩擦造成的活性組分磨耗損失。蜂窩 陶瓷載體是比較理想的載體型式，具有很高的比表面，壓力降較片狀、 粒狀、柱狀載體低，機(jī)械強(qiáng)度高，耐磨、耐熱沖擊能力強(qiáng)。

2．影響催化劑活性的因素?

2．1焙燒溫度對(duì)催化劑活性的影響 ，?在實(shí)際應(yīng)用中，由于有機(jī)廢氣濃度過高，易放出大量熱，導(dǎo)致催化 劑表面溫度過高。這就要求催化劑既有低溫活性便于引燃，又有耐高 溫的熱穩(wěn)定性 不同催化劑其焙燒溫度的大小不等．很多研究人員對(duì) 其進(jìn)行了研究。李時(shí)瑤 等人研究發(fā)現(xiàn)，以孔內(nèi)涂有Al203涂層堇青石 蜂窩陶瓷整體為載體 ．以 Pt、Pd貴金屬催化劑為活性組分的催化劑在 600---900％溫度范圍焙燒處理后活性基本不變．而在相同載體條件下 以過渡金屬氧化物為活性組分的催化劑隨著焙燒溫度的提高．起燃溫 度升高．并且活性下降。李慧卿等人采用不銹鋼片，經(jīng)陽極氧化工藝 處理 ，以此作為催化劑 的載體 ，負(fù)載少量的貴金屬 Pt、Pd制得催化劑 ， 研究發(fā) 現(xiàn)．該催化劑經(jīng) 800％、1000％焙燒以后 ，催 化活性 與經(jīng) 500％焙 燒 的催化劑 的活性相 比無 明顯差別?

2．2有機(jī)廢氣進(jìn)料濃度對(duì)催化劑活性的影響 不同的進(jìn)料濃度．一定程度上意味著不同的反應(yīng)溫度．高濃度下 會(huì)產(chǎn)生高的溫度．而過低濃度時(shí)，會(huì)造成反應(yīng)溫度的過低，甚至不能達(dá) 到催化劑的下限溫度 有人發(fā)現(xiàn)某些催化劑活性受進(jìn)料濃度影響很 大 劉必武 等人研究非貴金屬系的 QIO1型苯系有機(jī)廢氣凈化催化 劑時(shí)發(fā)現(xiàn)．隨著有機(jī)廢氣中苯濃度的升高．催化劑的轉(zhuǎn)化率隨著下降。

RCO催化燃燒設(shè)備裝置，脫附催化燃燒裝置，RCO催化燃燒設(shè)備裝置，是高效的廢氣處理設(shè)備，RCO催化燃燒設(shè)備凈化裝置是根據(jù)吸附（效率高）和催化燃燒（節(jié)能）兩個(gè)基本原理設(shè)計(jì)的，即吸附濃縮-催化燃燒法，該設(shè)備采用雙氣路連續(xù)工作，設(shè)備兩個(gè)吸附床可交替使用。

含有機(jī)物的廢氣經(jīng)風(fēng)機(jī)的作用，經(jīng)過預(yù)處理精過濾箱，再經(jīng)過活性炭吸附層，有機(jī)物被活性炭特有的作用力截留在其內(nèi)部，潔凈氣體排出；大風(fēng)量常溫處理氣體在通過活性炭的過程中，處理氣體中的VOCs被活性炭吸附凈化后從出口排出。

經(jīng)過一段時(shí)間，活性炭達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，停止吸附，此時(shí)有機(jī)物已被濃縮在活性炭內(nèi)。催化凈化裝置內(nèi)設(shè)加熱室，啟動(dòng)加熱裝置，進(jìn)入內(nèi)部循環(huán)，當(dāng)熱氣源達(dá)到有機(jī)物的沸點(diǎn)時(shí)，有機(jī)物從活性炭內(nèi)跑出來，進(jìn)入催化室催化分解成CO2和H2O，同時(shí)釋放能量。利用釋放出的能量再進(jìn)入吸附床脫附時(shí)，此時(shí)加熱裝置完全停止工作，有機(jī)廢氣在催化燃燒室內(nèi)維持自燃，尾氣再生，循環(huán)進(jìn)行，直至有機(jī)物完全從活性炭內(nèi)部分離，至催化室分解?；钚蕴康玫搅嗽偕?，有機(jī)物得到了催化分解處理。