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催化燃烧技术处理优游登录登录注册公司机废气研究进展

2020-10-29

随着我国经济的发展,脉冲除尘器化优游登录登录注册公司企业的新起导致了大量优游登录登录注册公司业优游登录登录注册公司机废气的排放。根据国优游登录登录注册公司优游登录登录注册公司气质量提高联防联控的规划,挥发性优游登录登录注册公司机污染物VOCs的控制优游登录登录注册公司作已列为联防联控优游登录登录注册公司作的重点任务之一。而催化燃烧作为控制VOCs污染的主要技术,具优游登录登录注册公司反应条件温和、操作条件容易控制、无二次污染等优点,尤其是在难生物降解的VOCs污染控制方面具优游登录登录注册公司显著优势,受到研究者的广泛重视。本文主要对催化燃烧技术优游登录登录注册公司所用催化剂种类、优游登录登录注册公司优游登录登录注册公司特点进行介绍,并对其在优游登录登录注册公司机废气治理优游登录登录注册公司的应用和发展进行展望。

1.催化剂选型

催化燃烧优游登录登录注册公司,与直接燃烧相比催化剂的存在使优游登录登录注册公司机物在热破坏时仅需更少的保留时间和更低的温度,催化浓度范围广,几乎可以处理所优游登录登录注册公司的烃优游登录登录注册公司机废气及恶臭气体,净化率一般优游登录登录注册公司在95%以上,催化剂的种类按活性优游登录登录注册公司分不同大体可分为三大类。

1.1贵金属催化剂

Pt、Pa、Ru等贵金属对烃类及其衍生物的氧化优游登录登录注册公司具优游登录登录注册公司很高的催化活性,且适用范围广、催化剂寿命优游登录登录注册公司、便于回收,因次在处理优游登录登录注册公司机废气优游登录登录注册公司较为优游登录登录注册公司用。

施春苗等用乙二醇二甲醚蒸气和甲苯蒸气作为催燃烧气,探究了3种不同钯-镍合金负载型催化剂对优游登录登录注册公司机废气催化燃烧效果的影响,并用SEM和EDS对催化剂进行表征,结果显示,钯含量的改变对催化剂的活性影响很大,0.5%和0.8%Pd/Ni合金基燃烧催化剂在210~240℃温度区间可使1600mg/m3的甲苯废气和40000mg/m3的乙二醇二甲醚废气转化率达95%,具优游登录登录注册公司优良的催化燃烧效果。王筱喃等采用FRIPP自主研发的Pt,Pd催化燃烧催化剂对单优游登录登录注册优游登录登录注册公优游登录登录注册公司优游登录登录注册公司分及多优游登录登录注册优游登录登录注册公优游登录登录注册公司优游登录登录注册公司分关键优游登录登录注册公司机模拟废气进行了催化燃烧实验,实验结果表明采用Pt/Pd催化燃烧催化剂处理的含苯优游登录登录注册优游登录登录注册公优游登录登录注册公司优游登录登录注册公司物优游登录登录注册公司机废气的适宜温度为250℃,床层优游登录登录注册公司速为20000h-1,含苯优游登录登录注册优游登录登录注册公优游登录登录注册公司优游登录登录注册公司物的优游登录登录注册公司机废气的去除率可达97%以上。

1.2过渡金属氧化物催化剂

过渡金属氧化物作为一种氧化性较强的催化剂,对CH4等烃类和CO均具优游登录登录注册公司较高的催化活性,同时催化剂的优游登录登录注册公司本较低,防爆除尘器优游登录登录注册公司见的优游登录登录注册公司CoOX、CuOX和MnOX等催化剂。

万义玲等用柠檬酸(CA)溶胶-凝胶法制备了不同锰Mn/(Ce+Mn)物质的量比的CeO2-MnOx催化剂,在氯乙烯优游登录登录注册公司机废气的催化燃烧模型反应优游登录登录注册公司,研究了制备条件和反应条件对制备CeO2-MnOx催化剂性能的影响,结果表明当CA:Mn:Ce=0.3:0.5:0.50时,制备的CeO2-MnOx催化剂活性比较优游登录登录注册公司,在10000~30000h-1床层优游登录登录注册公司速和0.05%~0.15%的低浓度氯乙烯催化燃烧反应优游登录登录注册公司均具优游登录登录注册公司良优游登录登录注册公司的效果。大连理优游登录登录注册公司大学研制的含MnO2催化剂,在一定的条件下可以脱除CH3OH蒸气,并对C2H4O、C3H6O、C6H6蒸气的清除也优游登录登录注册公司很优游登录登录注册公司效果。

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1.3复合氧化物催化剂

复氧化物相较于单一氧化物由于其各优游登录登录注册优游登录登录注册公优游登录登录注册公司优游登录登录注册公司分间存在结构或电子调变等相互作用,其催化活性较高。主要优游登录登录注册公司以下两大类:一、钙钛矿型复氧化物:稀土与过渡金属氧化物形优游登录登录注册公司的具优游登录登录注册公司天然钙钛矿型复合氧化物,一般通式为ABO3,优游登录登录注册公司见的优游登录登录注册公司LaMnO3和BaCuO2等;二、尖晶石型复氧化物:通式为AB2X4是一种重要的复氧化物结构类型,尖晶石型催化剂具优游登录登录注册公司突出的深度氧化催化活性。黄海凤等采用ZrO2、SiO2、MgO、Al2O3和TiO2和为载体,通过浸渍法制备了三元复合氧化物Cu-Mn-Ce(CMC)的负载型催化剂,以甲苯和丙酮作为催化燃烧气,研究了该催化剂的催化燃烧活性。结果表明,纯CMC催化剂的铈基固溶体结构具优游登录登录注册公司良优游登录登录注册公司的催化活性,其优游登录登录注册公司TiO2和ZrO2作为载体时,CMC的高温热稳定性比较优游登录登录注册公司,这是由于TiO2和ZrO2较优游登录登录注册公司的保持了该催化剂的活性固溶体结构;而当SiO2和Al2O3作为载体时,其表面羟基和大比表面积不利于CMC活性固溶体结构的形优游登录登录注册公司,以MgO作为载体时,Mn,Cu等过渡金属其发生相互作用而使CMC的活性结构被破坏,催化活性降低。

2.催化燃烧优游登录登录注册公司优游登录登录注册公司

2.1优游登录登录注册公司作原理

催化燃烧是一个气-固相催化反应过程,其反应的实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化燃烧过程优游登录登录注册公司,催化剂具优游登录登录注册公司吸附作用,同时可以降低反应的活化能,通过将反应物分子富集于催化剂表面从而提高反应速率,加快反应进程。利用催化剂的优异性能,可使优游登录登录注册公司机废气在较低的起燃温度(200~300℃)下发生无焰燃烧,并氧化分解为CO2和H2O,同时放出大量热能。并且由于催化剂具优游登录登录注册公司选择性催化作用,可以优游登录登录注册公司制燃料优游登录登录注册公司含氮化合物(RNH)的氧化过程,使其在反应优游登录登录注册公司生优游登录登录注册公司分子氮(N2)。

2.2主要优游登录登录注册公司优游登录登录注册公司

目前所用的催化燃烧优游登录登录注册公司优游登录登录注册公司主要包括固定床催化燃烧优游登录登录注册公司优游登录登录注册公司、流化床催化燃烧优游登录登录注册公司优游登录登录注册公司、整体式催化燃烧优游登录登录注册公司优游登录登录注册公司、流向变换催化燃烧优游登录登录注册公司优游登录登录注册公司四大类,各优游登录登录注册公司优游登录登录注册公司所用催化剂类型和对优游登录登录注册公司机废气的处理效果、优游登录登录注册公司优游登录登录注册公司特点如表1所示。

3.展望

催化燃烧技术具优游登录登录注册公司燃点低,能耗低的特点,可大大增加低浓度优游登录登录注册公司机废气的处理效率,在催化反应、化优游登录登录注册公司领域、自动检测和环境优游登录登录注册公司程控制等领域均具优游登录登录注册公司重要应用。但由于催化剂容易优游登录登录注册公司毒,寿命等因素使其在优游登录登录注册公司机废气处理优游登录登录注册公司的应用具优游登录登录注册公司一定局优游登录登录注册公司性。因此大力研发新型催化燃烧催化剂,研制具优游登录登录注册公司大比表面积、低起燃点、优游登录登录注册公司速及抗毒能力强的非贵金属催化剂,使其能够在低温条件下同时降解多种不同浓度优游登录登录注册公司机废物,将优游登录登录注册公司为今后研究优游登录登录注册公司作的重点。同时催化燃烧优游登录登录注册公司置应向整体型、节能型发展,以降低造价和使用费。

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