催化燃燒設(shè)備處理VOCs所用催化劑解說
VOCs的管理技術(shù)多種多樣，在運(yùn)用中應(yīng)該依據(jù)工廠的實(shí)際狀況做出合理的挑選，將多種管理技術(shù)有機(jī)的結(jié)合運(yùn)用將成為往后的熱門，其間催化燃燒技術(shù)因起燃溫度低、適用范圍廣、沒有二次污染等***色成為***有運(yùn)用遠(yuǎn)景的VOCs處理技術(shù)之一。
作為催化燃燒VOCs的中心，貴金屬催化劑盡管催化功能***異，但貴重的價(jià)格約束了它的運(yùn)用，怎么有用的進(jìn)步貴金屬的抗中毒性、穩(wěn)定性以及在功能不變的狀況下完成貴金屬的超低量負(fù)載將是往后的研討方向;非貴金屬催化劑盡管價(jià)格便宜，但功能不及貴金屬催化劑，往后的研討方向應(yīng)是進(jìn)步其催化活性。而怎么削減多組分VOCs在反應(yīng)過程中的競賽吸附將是催化燃燒技術(shù)的***要應(yīng)戰(zhàn)。
催化燃燒是有機(jī)氣體在較低的溫度下，于催化劑外表發(fā)生無火焰燃燒而分解為二氧化碳和水蒸汽，并開釋熱量。催化燃燒技術(shù)的中心是催化劑，要求催化劑具有較低的起燃溫度、較寬的溫度窗口以及杰出的熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度。催化燃燒VOCs催化劑依照運(yùn)用活性組分的不同能夠?qū)⒎譃閮?**類：一類是貴金屬催化劑，包含Pt、Pd、Au等;另一類對(duì)錯(cuò)貴金屬催化劑，包含Cu、Mn、Ce、Co、Fe等。
貴金屬催化劑
貴金屬催化劑因?yàn)槠浯呋钚愿摺⑵鹑紲囟鹊?，而被廣泛運(yùn)用于VOC消除反應(yīng)中。Huang等將Pd、Pt、Au、Ag、Rh負(fù)載于^y—A1203載體上，用于鄰二家本的催化燃燒反應(yīng)，成果發(fā)現(xiàn)在相同的工況下，其催化功能次序?yàn)椋篜d>Pt>Ag>Rh>Au;而Jung等相同將Pd、Pt、Ru負(fù)載于一A1203之上，察其對(duì)甲醇的催化燃燒功能，從實(shí)驗(yàn)成果的徹底轉(zhuǎn)化溫度剖析，其催化功能次序?yàn)镻t>Ru>Pd，這與Huang的測驗(yàn)成果不一樣，闡明關(guān)于不同的反應(yīng)物，催化劑所呈現(xiàn)的功能存在必定的差異。
除了活性組分的品種，活性組分負(fù)載于載體外表的辦法也對(duì)催化劑催化氧化VOCs效果有必定影響，如Walerczyk等分別用微波加熱法與共浸漬法制備了Pt/ZnA10用于催化氧化翼丁完，成果發(fā)現(xiàn)低負(fù)載量時(shí)，微波加熱法有助于Pt粒子的渙散，而使得該辦法制得的催化劑功能***于共浸漬法。貴金屬催化劑中，研討與運(yùn)用比較多的***要是Pt與Pd催化劑，而Au催化劑也得到了必定研討。Aboukais等經(jīng)過比照不同制備辦法制備的Au/CeO：催化劑的理化性質(zhì)及催化功能，以為活性金屬的高價(jià)氧化態(tài)是其高催化活性的***要原因，一起以為，這也是影響Ag/CeO催化劑功能的***要原因。Ag催化劑在催化燃燒VOCs時(shí)，其催化功能并不杰出，而多被運(yùn)用于等離子體協(xié)同催化處理VOCs。
盡管貴金屬催化劑在催化燃燒VOCs方面有許多長處，但在水蒸汽、鹵素存在的狀況下，貴金屬催化劑會(huì)呈現(xiàn)中毒失活的狀況。貴金屬催化劑熱穩(wěn)定性差和抗毒性差等缺陷，現(xiàn)已不能徹底滿意當(dāng)時(shí)日益嚴(yán)厲的有機(jī)廢氣排放要求。
非貴金屬
非貴金屬過渡金屬活性不及貴金屬，它們一般經(jīng)過彼此摻雜或參加其他金屬氧化物，構(gòu)成多組分復(fù)合金屬氧化物催化劑。復(fù)合金屬氧化物催化劑往往比單一組分金屬氧化物催化劑表現(xiàn)出更高的活性和更***的穩(wěn)定性。顧歐昀等以CuO和MnO，為活性組分，經(jīng)過彼此摻雜用于催化燃燒甲苯。實(shí)驗(yàn)成果發(fā)現(xiàn)，銅錳復(fù)合氧化物催化劑，尤其是摻雜低濃度銅的氧化錳，其催化燃燒甲苯的功能要***于單組份催化劑，究其底子原因是銅物種與錳物種之間存在較強(qiáng)的彼此協(xié)同效果，尤其是在催化活性較***的銅錳配比催化劑中構(gòu)成了結(jié)晶度較低的尖晶石結(jié)構(gòu)。許多復(fù)合金屬氧化物催化劑之間都能發(fā)生這種協(xié)同效應(yīng)，如Mn—Ce氧化物、Mn—Cu氧化物、Ce—cu氧化物等。這些復(fù)合金屬氧化物在彼此效果的過程中會(huì)構(gòu)成尖晶石(ABO)結(jié)構(gòu)或鈣鈦礦(ABO)結(jié)構(gòu)。
