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、催化劑載體對催化效果和壽數(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***點是具有較高的活性、杰出的抗硫性，缺點是活性組分簡單蒸發(fā)和燒結，簡單引起氯中毒、價格昂貴，資源缺少。

 

2.1貴金屬催化劑

 

Pt、Pd、Ru等貴金屬對烴類及其衍生物的氧化都具有很高的催化活性，且運用壽數(shù)長、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，催化劑就歸于此類催化劑。但因為其資源稀疏、價格昂貴、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、尖晶石型以及復合氧化物催化劑等，價格相對較低，也表現(xiàn)出很***的催化功能，如鈣鈦礦型催化劑高溫熱穩(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較低，起燃溫度較高。

 

2.3復氧化物催化劑

 

一般以為，復氧化物之間因為存在結構或電子增刊譚明俠等：VOCs催化燃燒技術385調變等彼此效果，活性比相應的單一氧化物要高。主要有以下兩***類：(1)鈣鈦礦型復氧化物。稀土與過渡金屬氧化物在必定條件下能夠構成具有天然鈣鈦礦型的復合氧化物，通式為ABO，，其活性顯著***于相應的單一氧化物。A為四面體型結構，B為八面體形結構;A和B構成替換立體結構，易于替代而發(fā)生晶格缺點，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。常見的有BaCuO：、LaMn03等;(2)尖晶石型復氧化物。作為復氧化物重要的一種結構類型，以AB2X4表明，尖晶石亦具有***的深度氧化催化活性。如對CO的催化燃燒起燃點落在低溫區(qū)(約80℃)，對烴類亦在低溫區(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，這點具有***別實際意義。

 

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

 

3.催化劑載體以及負載方法

 

3.1載體

 

VOCs凈化催化劑的載體主要有兩類：一類是球狀或片狀;---是整體式多孔蜂窩狀。金屬載體催化劑的***點是導熱功能***、機械強度高，缺點是比外表積較小。顆粒狀載體的***點是比外表積***，缺點是壓降***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的載體型式，它具有很高的比外表，壓力降較片粒柱狀低，機械強度***，耐磨、耐熱沖擊。

 

3.2負載方法

 

催化劑活性組分可經過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)堆積在蜂窩結構的陶瓷材料上。

 

4.催化劑失活

 

4.1失活

 

催化劑在運用過程中跟著時刻的延伸，活性會逐步下降，直至失活。催化劑失活主要有3種類型：(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?？焖傩Ч疚镏饕蠵、As等，慢速效果毒物有Pb、zn等。通常情況下，催化劑失活是因為毒物與活性組分化合或熔成合金。關于快速效果毒物來說，即便只要微量，也能使催化劑敏捷失活;(2)按捺催化反應。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懈、可逆且暫時性的。當廢氣中的這類物質被去除后，催化劑活性能夠康復;(3)堆積掩蓋活性中心。不飽和化合物的存在導致碳堆積，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，導致催化劑活性下降一j。

 

4.2預防辦法

 

預防催化劑活性衰減，能夠采納下列相應的辦法：(1)依照操作規(guī)程，正確操控反應條件;(2)當催化劑外表結炭時，經過吹人新鮮空氣，進步燃燒溫度，燒去外表結炭;(3)將廢氣進行預處理，以除掉毒物，避免催化劑中毒;(4)改善催化劑的制備工藝，進步催化劑的耐熱性和抗毒能力。