從1949年美國(guó)研制出世界上第一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,、樹脂加工,、皮革加工,、食品業(yè)和鑄造業(yè)等部門,也用于汽車廢氣凈化等方面.中國(guó)在1973年開始將催化燃燒法用于治理漆包線烘干爐排出的有機(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.

    燃燒過程

    催化燃燒過程是在催化燃燒裝置中進(jìn)行的.有機(jī)廢氣先通過熱交換器預(yù)熱到200～400℃,再進(jìn)入燃燒室,通過催化劑床時(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.

    催化劑

    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: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:主要是過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-.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.

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