催化燃燒廢氣處理

在催化劑的作用下，使有機(jī)廢氣中的碳?xì)浠衔镌跍囟容^低的條件下迅速氧化成水和二氧化碳，達(dá)到治理的目的。催化燃燒法處理工業(yè)有機(jī)廢氣是20世紀(jì)40年代末出現(xiàn)的技術(shù)。

從1949年美國(guó)研制出世界上第1套催化燃燒裝置到現(xiàn)在，這項(xiàng)技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于油漆、橡膠加工、塑料加工、樹(shù)脂加工、皮革加工、食品業(yè)和鑄造業(yè)等部門(mén)，也用于汽車(chē)廢氣凈化等方面。中國(guó)在1973年開(kāi)始將催化燃燒法用于治理漆包線(xiàn)烘干爐排出的有機(jī)廢氣,隨后又在絕緣材料、印刷工業(yè)等方面進(jìn)行了研究,使催化燃燒法得到了廣泛的應(yīng)用。

催化燃燒過(guò)程是在催化燃燒裝置中進(jìn)行的。有機(jī)廢氣先通過(guò)熱交換器預(yù)熱到200~400℃，再進(jìn)入燃燒室，通過(guò)催化劑床時(shí)，碳?xì)浠衔锏姆肿雍突旌蠚怏w中的氧分子分別被吸附在催化劑的表面而活化。由于表面吸附降低了反應(yīng)的活化能，碳?xì)浠衔锱c氧分子在較低的溫度下迅速氧化，產(chǎn)生二氧化碳和水。

催化燃燒反應(yīng)的關(guān)鍵是選擇合適的催化劑。對(duì)催化劑的要求是:活性高,特別要低溫活性好,以便在盡可能低的溫度下開(kāi)始反應(yīng)。燃燒反應(yīng)是放熱反應(yīng)，釋放出大量的熱可使催化劑的表面達(dá)到 500~1000℃的高溫，而催化劑容易因熔融而降低活性，所以要求催化劑能耐高溫。

作催化燃燒用的催化劑可分為:①貴金屬類(lèi):鉑、鈀、釕等。貴金屬催化劑有很高的氧化活性和易回收等優(yōu)點(diǎn)，雖然存在著資源稀少、價(jià)格昂貴和耐中毒性差等缺點(diǎn)，但仍然是世界各國(guó)采用的主要催化劑。②非貴金屬類(lèi):主要是過(guò)渡族元素的氧化物以及稀土元素的氧化物。單組分的氧化物，如氧化銅(CuO)和氧化鎳(NiO)等。單組分氧化物耐熱性差，活性低，致使應(yīng)用受到限制。以后改用兩種以上的金屬氧化物的混合物，如二氧化錳-氧化銅 (3:2)的復(fù)合物，三氧化二鐵-三氧化二鉻復(fù)合物，氧化銅-三氧化二鉻復(fù)合物，鈷、錳的尖晶石型復(fù)合物，銅、錳、鎳、鋅的鉻酸鹽等。復(fù)合氧化物雖可改善某些催化性能，但氧化活性仍不及貴金屬。此外，還有金屬硫化物如釷、鎳、鉬、鈷的硫化物。這類(lèi)催化劑一般只適用于含硫的碳?xì)浠衔锏拇呋紵?使用溫度限于300~400℃，高溫時(shí)易分解。