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                  催化氧化原理及催化劑失活原因分析

                  發布時間:2020-07-30 15:57:05

                  在催化燃燒過程中,催化劑的作用是降低反應的活化能,同時使反應物分子富集于催化劑表面,以提高反應速率。借助催化劑可使有機廢氣在較低的起燃溫度條件下發生無焰燃燒,并氧化分解為CO2和H2O,同時放出大量熱。

                  1.催化燃燒的特點

                  1.1.起燃溫度低,節省能源

                  有機廢氣催化燃燒與直接燃燒相比,具有起燃溫度低、能耗低的顯著特點。在某些情況下,催化燃燒達到起燃溫度后便無需外界供熱。

                  1.2.適用范圍廣

                  催化燃燒幾乎可以處理所有的烴類有機廢氣及惡臭氣體。對于有機化工、涂料、絕緣材料等行業排放的低濃度、多成分、無回收價值的廢氣,采用吸附-催化燃燒法的處理效果更好。

                  1.3.處理效率高,無二次污染

                  用催化燃燒法處理有機廢氣的凈化率一般都在95%以上,終產物為無害的CO2和H2O(雜原子有機化合物還有其他燃燒產物),且由于燃燒溫度低,能大量減少NOX的生成,因此不會造成二次污染。

                  2.催化劑失活

                  催化劑在使用過程中隨著時間的延長,活性將會逐漸下降,直至失活。催化劑失活主要有以下3種類型。(1)催化劑完全失活。使催化劑失活的毒物包括快速和慢速作用毒物兩大類??焖僮饔枚疚镏饕蠵、As等,慢速作用毒物有Pb、Zn等。通常情況下,催化劑失活是由于毒物與活性組分化合或熔成合金。對于快速作用毒物來說,即使只有微量,也能使催化劑迅速失活。(2)抑制催化反應。鹵素和硫的化合物易與活性中心結合,但這種結合是比較松弛、可逆且暫時性的,當廢氣中的這類物質被去除后,催化劑活性可以恢復。(3)沉積覆蓋活性中心。不飽和化合物的存在可導致炭沉積,此外,陶瓷粉塵、鐵氧化合物及其他顆粒物堵塞活性中心后,也會影響催化劑的吸附與解吸能力,導致催化劑活性下降

                  3.催化劑失活的防止

                  對催化劑活性的衰減,可以采取下列相應的措施加以防止:①按操作規程正確控制反應條件;②當催化劑表面結炭時,應吹入新鮮空氣,以提高燃燒溫度,燒去表面結炭;③將廢氣進行預處理,以除去毒物,防止催化劑中毒;④改進催化劑的制備工藝,提高催化劑的耐熱性和抗毒能力。

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