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    催化燃燒,VOC催化燃燒,廢氣催化燃燒,布袋除塵器_河北滄凈環(huán)保設備有限公司

    VOCs催化燃燒的決定性影響及治理技術(shù)

    作者:滄凈環(huán)保??發(fā)布時(shí)間:2018-06-15 03:03

    揮發(fā)性化合物VOCsCvolatileorganiccompounds)是一類(lèi)毒性大、污染嚴重的化學(xué)物質(zhì)。許多VOCs會(huì )使人體產(chǎn)生病變,甚至致癌;在光線(xiàn)照射下,VOCs生成光化學(xué)煙霧,某些鹵代烴可導致臭氧層的破壞。鑒于VOCs污染給地球環(huán)境和人類(lèi)健康帶來(lái)的災難性危害,世界各國相繼制定了一系列法規,要求消減VOCs的排放量,因此,尋求治理技術(shù)已成為解決VOCs污染的必由之路。目前VOCs污染控制技術(shù)主要有吸附、吸收、冷凝、膜分離、光催化降解、生物降解、等離了體降解、直接燃燒以及催化燃燒技術(shù)等。其中催化燃燒技術(shù)是   為經(jīng)濟的治理技術(shù)之一。在VOCS催化燃燒技術(shù)中,催化劑性能的優(yōu)劣對催化效率和降低運行成本有著(zhù)決定性的影響。

    催化燃燒VOCs的常用催化劑主要有貴金屬催化劑和金屬氧化物催化劑。其中,貴金屬催化劑以其優(yōu)異的催化活性在VOCs催化燃燒中廣泛的研究和應用,但貴金屬價(jià)格昂貴、資源缺乏且容易中毒,所以,近年來(lái)低溫、高溫穩定且抗中毒的非貴金屬催化劑成為研究的熱點(diǎn)。本文作者從催化劑制備方法、活性組分種類(lèi)及其顆粒、催化劑載體等方面對單一金屬氧化物及其負載型催化劑、復合金屬氧化物及其負載型催化劑以及鈣欽一型催化劑影響的研究成果進(jìn)行了評述,并綜述了水蒸氣影響催化劑活性的研究成果。

    催化劑在實(shí)際工業(yè)中應用時(shí),會(huì )受到廢氣中水蒸氣濃度的影響,廢氣中的水蒸氣主要來(lái)自于以下兩個(gè)方面:一是環(huán)境大氣中的水蒸氣(我國南方地區在大部分時(shí)問(wèn)里,空氣的相對濕度處于60%一85%;二是直接燃燒或催化燃燒反應產(chǎn)生的水蒸氣。由于廢氣中水蒸氣的相對濕度一般都大于50%因此,催化劑在實(shí)際工業(yè)中應用時(shí),其催化燃燒VOCs的活性會(huì )受到水蒸氣濃度的影響。

    水蒸氣對催化劑活性的影響通常有兩種。在反應溫度為3500C時(shí),它們的含量分別是69.1%,1.1%和29.3%,而當水蒸氣加入反應體系時(shí),它們的含量分別是充足的,0和0;說(shuō)明水蒸氣加入后與C12反應,使反應正向進(jìn)行,生成   多的揮發(fā)性HC1,減少中問(wèn)產(chǎn)物C12在催化劑表面活性位上的覆蓋,從而減少催化劑失活,提高了催化劑活性??疾炝顺粞踝鳛檠趸瘎r(shí),水蒸氣對MnOx/y-A1z03催化劑催化燃燒苯的影響。在反應時(shí)問(wèn)為240min、溫度為30℃下,反應體系中沒(méi)有水蒸氣時(shí),苯的轉化率從降低到20%左右;但當0.7%的水蒸氣加入反應體系時(shí),苯的轉化率從降低到40%左右,水蒸氣的存在提高了催化劑活性。經(jīng)TPO及FTIR分析說(shuō)明水蒸氣   了覆蓋在催化劑表面活性位的中問(wèn)副產(chǎn)物甲酸鹽和O3的反應。

    其二是水分了與VOCs分了在催化劑表面活性位上競爭吸附,覆蓋催化劑表面活性位、或降低催化劑表面中強度的B酸酸位(一般認為該酸位是催化燃燒VOCs的活性位)或幾種作用共存,從而降低了催化劑活性。如當進(jìn)樣體系中水蒸氣濃度從0增加到10%時(shí),由于水蒸氣分了與甲苯分了在催化劑表面活性位上競爭吸附,即使在反應溫度高達300℃下,催化氧化甲苯的轉化率亦從85%下降到62%左右。由于水分了在催化劑表面的競爭吸附,3種催化劑Cu0午A1z03,Cu0/Si0:和Cu0/TiOz催化燃燒苯乙烯的活性都受水蒸氣影響,它們的活性都隨水蒸氣濃度的增加而降低。當進(jìn)樣體系中水蒸氣濃度從0增加到2%時(shí),在反應溫度為200℃下,VOx/TiOz催化燃燒C1VOC的轉化率能從48%下降到6%,轉化率下降了42%。

    值得注意的是,在該體系中,水蒸氣除了對中問(wèn)副產(chǎn)物C12有   的去除作用外,其   主要的副作用是降低了催化劑表面中強度的B酸酸位,減少了CVOCs分了在催化劑表面的吸附與反應。由于后者起主導作用,因此即使水蒸氣去除了催化劑表面的副產(chǎn)物Cl2,但催化劑活性還是隨水蒸氣濃度的增加而降低。與此同時(shí),水蒸氣了CeOz催化劑催化燃燒TCE的活性,認為雖然在該體系中水蒸氣與副產(chǎn)物C12反應生成揮發(fā)性HC1,對整個(gè)催化反應是有利的,但由于這種作用與它占據催化劑表面活性位、TCE分了在其上的吸附與反應相比較小。


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