催化燃燒催化劑及載體綜合剖析

 

催化燃燒催化劑活性組分

 

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、顆粒巨細(xì)、催化劑載體對(duì)催化效果和壽數(shù)有很***的影響。用于催化燃燒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***點(diǎn)是具有較高的活性、杰出的抗硫性，缺點(diǎn)是活性組分簡(jiǎn)單蒸發(fā)和燒結(jié)，簡(jiǎn)單引起氯中毒、價(jià)格昂貴，資源缺少。

 

2.1貴金屬催化劑

 

Pt、Pd、Ru等貴金屬對(duì)烴類(lèi)及其衍生物的氧化都具有很高的催化活性，且運(yùn)用壽數(shù)長(zhǎng)、適用范圍廣、易于收回，因而是常用的廢氣燃燒催化劑。如我***早選用的Pt—AI：0，催化劑就歸于此類(lèi)催化劑。但因?yàn)槠滟Y源稀疏、價(jià)格昂貴、耐中毒性差，因而，人們一直在盡力尋覓替代品，盡量削減其用量。

 

2.2非貴金屬氧化物催化劑

 

非貴金屬氧化物催化劑主要有鈣鈦礦型、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，如鈣鈦礦型催化劑高溫?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。

 

2.3復(fù)氧化物催化劑

 

一般以為，復(fù)氧化物之間因?yàn)榇嬖诮Y(jié)構(gòu)或電子增刊譚明俠等：VOCs催化燃燒技術(shù)385調(diào)變等彼此效果，活性比相應(yīng)的單一氧化物要高。主要有以下兩***類(lèi)：(1)鈣鈦礦型復(fù)氧化物。稀土與過(guò)渡金屬氧化物在必定條件下能夠構(gòu)成具有天然鈣鈦礦型的復(fù)合氧化物，通式為ABO，，其活性顯著***于相應(yīng)的單一氧化物。A為四面體型結(jié)構(gòu)，B為八面體形結(jié)構(gòu);A和B構(gòu)成替換立體結(jié)構(gòu)，易于替代而發(fā)生晶格缺點(diǎn)，即催化活性中心位，外表晶格氧供給高活性的氧化中心，然后完成深度氧化反應(yīng)。常見(jiàn)的有BaCuO：、LaMn03等;(2)尖晶石型復(fù)氧化物。作為復(fù)氧化物重要的一種結(jié)構(gòu)類(lèi)型，以AB2X4表明，尖晶石亦具有***的深度氧化催化活性。如對(duì)CO的催化燃燒起燃點(diǎn)落在低溫區(qū)(約80℃)，對(duì)烴類(lèi)亦在低溫區(qū)可完成徹底氧化。其間研討為活潑的CuMn：O。尖晶石，對(duì)芳烴的活性尤為超卓。如使C，H。徹底燃燒只需260℃，完成低溫催化燃燒，這點(diǎn)具有***別實(shí)際意義。

 

2.4過(guò)渡金屬氫化物催化劑作為替代貴金屬催化劑，選用氧化性較強(qiáng)的過(guò)渡金屬氧化物，對(duì)CH。等烴類(lèi)和CO亦具有較高的活性，一起降低了催化劑的本錢(qián)，常見(jiàn)的有MnOx、CoOx和CuOx等催化劑。***連理工***學(xué)研發(fā)的含MnO：催化劑，在必定條件下能消除CH，OH蒸氣，對(duì)C：H。O、C3H60、C6H。蒸氣的鏟除也很有效果。

 

3.催化劑載體以及負(fù)載方法

 

3.1載體

 

VOCs凈化催化劑的載體主要有兩類(lèi)：一類(lèi)是球狀或片狀;---是整體式多孔蜂窩狀。金屬載體催化劑的***點(diǎn)是導(dǎo)熱功能***、機(jī)械強(qiáng)度高，缺點(diǎn)是比外表積較小。顆粒狀載體的***點(diǎn)是比外表積***，缺點(diǎn)是壓降***以及因載體間彼此沖突，形成活性組分磨耗丟失。蜂窩陶瓷載體是比較抱負(fù)的載體型式，它具有很高的比外表，壓力降較片粒柱狀低，機(jī)械強(qiáng)度***，耐磨、耐熱沖擊。

 

3.2負(fù)載方法

 

催化劑活性組分可經(jīng)過(guò)下列方法堆積在載體上：(1)電堆積在環(huán)繞或限制的金屬載體上;(2)堆積在顆粒狀陶瓷材料上;(3)堆積在蜂窩結(jié)構(gòu)的陶瓷材料上。

 

4.催化劑失活

 

4.1失活

 

催化劑在運(yùn)用過(guò)程中跟著時(shí)刻的延伸，活性會(huì)逐步下降，直至失活。催化劑失活主要有3種類(lèi)型：(1)催化劑徹底失活。使催化劑失活的毒物包含快速和慢速效果毒物兩***類(lèi)。快速效果毒物主要有P、As等，慢速效果毒物有Pb、zn等。通常情況下，催化劑失活是因?yàn)槎疚锱c活性組分化合或熔成合金。關(guān)于快速效果毒物來(lái)說(shuō)，即便只要微量，也能使催化劑敏捷失活;(2)按捺催化反應(yīng)。鹵素和硫的化合物易與活性中心結(jié)合，但這種結(jié)合是比較松懈、可逆且暫時(shí)性的。當(dāng)廢氣中的這類(lèi)物質(zhì)被去除后，催化劑活性能夠康復(fù);(3)堆積掩蓋活性中心。不飽和化合物的存在導(dǎo)致碳堆積，此外陶瓷粉塵、鐵氧化合物及其他顆粒物阻塞活性中心，然后影響催化劑的吸附與解吸能力，導(dǎo)致催化劑活性下降一j。

 

4.2預(yù)防辦法

 

預(yù)防催化劑活性衰減，能夠采納下列相應(yīng)的辦法：(1)依照操作規(guī)程，正確操控反應(yīng)條件;(2)當(dāng)催化劑外表結(jié)炭時(shí)，經(jīng)過(guò)吹人新鮮空氣，進(jìn)步燃燒溫度，燒去外表結(jié)炭;(3)將廢氣進(jìn)行預(yù)處理，以除掉毒物，避免催化劑中毒;(4)改善催化劑的制備工藝，進(jìn)步催化劑的耐熱性和抗毒能力。