廢氣催化燃燒中催化劑技術(shù)分享
工業(yè)催化劑都是由活性組分、助劑和載體組成,其中活性組分及其分布、粒度和催化劑載體對催化效果和使用壽命有很大影響。催化燃燒揮發(fā)性有機化合物催化劑的活性組分可分為貴金屬、非貴金屬氧化物、復(fù)氧化物催化劑和過渡金屬氫化物催化劑。
貴金屬是低溫催化燃燒最常用的催化劑。它的優(yōu)點是活性高,抗硫性能好,但缺點是活性成分容易揮發(fā)和燒結(jié),容易導(dǎo)致氯氣中毒,價格高,資源短缺。
過渡金屬氫化物催化劑作為貴金屬催化劑的替代品,采用了氧化性能強的過渡金屬氧化物。碳氫化合物和一氧化碳也有較高的活性,同時降低了催化劑的成本,如MnOx、CoOx和CuOx。在一定條件下,含MnO的催化劑能消除CH、OH蒸氣,對去除C: HO、C3H60和C6H蒸氣也有效。
隨著時間的延長,催化劑的活性會逐漸降低,直至失活。催化劑失活有三種主要類型:
(1)催化劑完全失活。使催化劑失活的毒物包括快速和慢速作用的毒物。速效毒物主要包括磷和砷,緩效毒物包括鉛和鋅。通常,催化劑失活是由于毒物和活性組分結(jié)合或熔化成合金。對于速效毒物,即使只有少量,催化劑也能迅速失活;
(2)催化反應(yīng)的抑制。鹵素和硫的化合物容易與活性中心結(jié)合,但這種結(jié)合是相對松散的、可逆的和暫時的。當(dāng)廢氣中的這類物質(zhì)被去除后,催化劑活性可以恢復(fù);
(3)沉積覆蓋活動中心。不飽和化合物的存在導(dǎo)致碳沉積。此外,陶瓷粉塵、氧化鐵化合物等顆粒物堵塞活性中心,影響催化劑的吸附和解吸能力,導(dǎo)致催化劑活性下降。
為防止催化劑活性下降,可采取以下措施:(1)按照操作程序正確控制反應(yīng)條件;(2)當(dāng)催化劑表面燒焦時,通過吹入新鮮空氣提高燃燒溫度,將燒焦的表面燒掉;(3)廢氣預(yù)處理,去除毒物,防止催化劑中毒;(4)改進催化劑的制備工藝,提高催化劑的耐熱性和抗毒性。