催化燃燒對(duì)VOCs廢氣處理工業(yè)用催化劑的要求

 

揮發(fā)性有機(jī)物(volatileorganiccompounds，VOCs)是指在常溫下飽滿蒸氣壓***于70Pa，常壓下沸點(diǎn)在260℃以下的有機(jī)化合物，包含烷烴、芳香烴、芳烴類(lèi)、烯烴、醇類(lèi)、醛類(lèi)、酮類(lèi)、鹵代烴等。日常生活中常見(jiàn)的排放源有建筑資料、裝飾資料、家具的鉆合劑、廚房油煙以及機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放等；工業(yè)方面常見(jiàn)的***要來(lái)源有化工和石化工業(yè)廢氣，電子行業(yè)的清洗劑、印刷工業(yè)、油漆與涂料的生產(chǎn)與運(yùn)用，電廠鍋爐尾氣等工業(yè)進(jìn)程排放的廢氣。***多數(shù)的VOCs有毒、有氣味，一些VOCs還有致癌性，對(duì)人體健康產(chǎn)生損害；VOCs在陽(yáng)光作用下還能夠與***氣中的氮氧化合物產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)，生成毒性   ***的光化學(xué)煙霧。近年來(lái)VOCs已成為我******要***氣污染物之一，有關(guān)VOCs的損害事端逐年增多，因此VOCs的凈化處理技能已成為環(huán)境催化范疇的一個(gè)研討熱門(mén)。

 

一般VOCs處理辦法可分為兩***類(lèi)：一類(lèi)是所謂非破壞性技能即收回法，一般經(jīng)過(guò)改動(dòng)   工藝進(jìn)程中溫度、壓力等物理?xiàng)l件使VOCs富集別離，此類(lèi)辦法包含活性炭吸附法、溶液吸收法、冷凝法及膜別離等常見(jiàn)技能；一類(lèi)是所謂破壞性技能，即經(jīng)過(guò)化學(xué)或生物的技能使VOCs轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水以及氯化氫等   或毒性小的無(wú)機(jī)物，此類(lèi)辦法包含直接燃燒、催化燃燒、生物降解、等離子體氧化、光催化氧化法等常見(jiàn)技能。各種辦法都因VOCs品種、濃度、排放辦法等有各自的工藝***色，其處理VOCs的工藝條件和要求也具有不同使用規(guī)劃和***缺陷。比如，冷凝工藝適用于高濃度、小風(fēng)量的VOCs，對(duì)低濃度、***風(fēng)量的VOCs廢氣處理存在出資***、運(yùn)轉(zhuǎn)本錢(qián)高、收益小的缺陷；生物法關(guān)于VOCs濃度和品種約束較多，***多研討仍歸于試驗(yàn)室規(guī)劃的試驗(yàn)研討，沒(méi)有使用于***規(guī)劃的實(shí)踐工程。吸附法關(guān)于低濃度的VOCs廢氣具有很***的處理作用，但或許導(dǎo)致將污染從氣相轉(zhuǎn)移到固相引起二次污染問(wèn)題。直接燃燒法合適處理高濃度VOCs的廢氣，因其運(yùn)轉(zhuǎn)溫度一般到達(dá)800-1200℃時(shí)，工藝能耗本錢(qián)較高，且燃燒尾氣中簡(jiǎn)單呈現(xiàn)二噁英(dioxin)，NOx等副產(chǎn)物；催化燃燒能夠在遠(yuǎn)低于直接燃燒溫度條件下處理低濃度的VOCs氣體，具有凈化效率高、無(wú)二次污染、能耗低的***色，是商業(yè)上處理VOCs使用   有用的處理辦法之一。因此，***內(nèi)外研討者對(duì)催化燃燒催化劑進(jìn)行了很多相關(guān)研討，相關(guān)問(wèn)題是近年來(lái)環(huán)境催化范疇的一個(gè)熱門(mén)問(wèn)題。20多年前有關(guān)催化燃燒研討方面的非常***的評(píng)述，近來(lái)也有一些篇幅較短的英文評(píng)述，但很少見(jiàn)到較深化的中文評(píng)述。本文將結(jié)合作者試驗(yàn)室的研討作用，著重于對(duì)近五年來(lái)***內(nèi)外催化燃燒的***要作用進(jìn)行剖析，并對(duì)催化劑活性組分、顆粒***小、載體的效應(yīng)、水蒸汽的影響以及催化燃燒反應(yīng)進(jìn)程中積碳等***要問(wèn)題的發(fā)展進(jìn)行總述。

 

一般工業(yè)上的催化劑都是由活性成分、助劑和載體等組成，其間活性組分及其散布、顆粒***小、催化劑載體對(duì)催化作用和壽數(shù)有很***的影響。用于VOCs的催化劑的活性成分可分為貴金屬、非貴金屬氧化物，貴金屬是低溫催化燃燒   常用的催化劑，其長(zhǎng)處是具有較高的活性、杰出的抗硫性，缺陷是活性組分簡(jiǎn)單揮發(fā)和燒結(jié)，簡(jiǎn)單引起氯中毒、價(jià)格昂貴，資源缺少；非貴金屬氧化物催化劑***要有鈣欽礦型、尖晶石型以及復(fù)合氧化物催化劑等，價(jià)格相對(duì)較低，也表現(xiàn)出很***的催化功能，比如，鈣欽礦型催化劑高溫?zé)岱€(wěn)定性較***，尖晶石型催化劑具有***的低溫活性，但其不足之處在于催化活性相對(duì)較低，起燃溫度較高。