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催化燃燒對催化劑的基本要求

2021-06-23 06:00:01  376次瀏覽 次瀏覽
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催化燃燒對催化劑的基本要求是:既能抑制燒結(jié)、保持活性物質(zhì)具有較大的比表面積及良好的熱穩(wěn)定性,又要具有一定的活性,可起到催化劑活性組分或助催化劑的作用。這在某種程度上是互相矛盾的,因為研究已經(jīng)證明氧化物的活性和熱穩(wěn)定性成反比。同時,需有高的機械強度以及對燃料中所含毒素有高的耐腐蝕性。

催化燃燒用的是表面具有貴金屬和金屬氧化物的催化劑,將有機污染物的廢氣在催化劑鉑、鈀的作用下,可以在較低的溫度下將廢氣中的有機污染物氧化成二氧化碳和水。催化劑的加入并不能改變原有的化學(xué)平衡,所改變的僅是化學(xué)反應(yīng)的速度,而在反應(yīng)前后,催化劑本身的性質(zhì)并不發(fā)生變化。

催化載體是多孔材料,主要作用是使活性材料具有大的體表面積。催化載體分為金屬載體、陶瓷載體和炭纖維載體。金屬載體一般是以鎳或鎳鉻合金為載體做成的帶、片、丸、絲等形狀,通過 “電鍍”或 “化學(xué)鍍”(即溶液浸漬)將鉑、鈀鍍在這些載體上,并制成便于裝配、拆卸的模屜。以陶瓷為載體的催化劑,一般是以硅—鋁氧化物為載體,其結(jié)構(gòu)有片粒狀和蜂窩狀兩種。一般在陶瓷結(jié)構(gòu)上涂敷一層僅0.13mm厚的α-氧化鋁薄層,把活性的鉑、鈀等金屬催化劑以微晶狀態(tài)沉積或分散在多孔的氧化鋁薄層中,并制成便于裝配、拆卸的模屜。炭纖維載體可制作成線狀、氈狀、網(wǎng)狀等形狀,在載體上涂敷催化活性材料,制成便于裝配、拆卸的模屜。

催化劑特點是陶制均勻,整體充滿活性成分。表面積大,活性高,催化體積小等突出優(yōu)點。催化活性物質(zhì)比其他類型多50%-70%。催化再生仍保持活性。目前占據(jù)了80%的市場份額。優(yōu)選貴金屬催化劑(Pt、Pd和Au),具有起燃溫度低(280℃起燃),去除效率高(>95%),具有較高催化活性,同時還耐高溫、抗氧化、耐腐蝕。催化劑改變化學(xué)反應(yīng)速度而本身又不參與反應(yīng),反應(yīng)前后基本沒有消耗,使用壽命長。

較高的轉(zhuǎn)化速度。由于催化燃燒為不可逆的放熱反應(yīng),所以,無論反應(yīng)進行到什么階段,都應(yīng)在盡可能高的溫度下進行,以獲得較高的轉(zhuǎn)化速度。但操作溫度往往受某些條件的限制,如催化劑的耐熱溫度、高溫材料的獲得,熱能的供應(yīng),以及是否伴有副反應(yīng)等。因而實際生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)實際情況恰當?shù)剡x擇。

催化燃燒處理方式是借助催化劑的催化作用對尾氣中有機物進行低溫、節(jié)能環(huán)保型的處理,那這種貴金屬催化劑的價格是多少呢從而實現(xiàn)達標排放的目的。

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