催化燃燒原理

           催化燃燒法處理工業(yè)廢氣是20世紀(jì)40年代末出現(xiàn)的技術(shù)。從1949年   研制出世界上   套催化燃燒裝置到現(xiàn)在，這項(xiàng)技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于油漆、橡膠加工、塑料加工、樹脂加工、皮革加工、食品業(yè)和鑄造業(yè)等部門，也用于汽車廢氣凈化等方面。中國(guó)在1973年開始將催化燃燒法用于治理漆包線烘干爐排出的廢氣,隨后又在絕緣材料、印刷工業(yè)等方面進(jìn)行了研究,使催化燃燒法了廣泛的應(yīng)用。燃燒過程化燃燒過程是在催化燃燒裝置中進(jìn)行的廢氣先通過熱交換器預(yù)熱到200～400℃，再進(jìn)入燃燒室，通過催化劑床時(shí)，碳?xì)浠衔锏姆肿雍突旌蠚怏w中的氧分子分別被吸附在催化劑的表面而活化。由于表面吸附降低了反應(yīng)的活化能，碳?xì)浠衔锱c氧分子在較低的溫度下氧化，產(chǎn)生二氧化碳和水。 　　催化劑 　催化燃燒反應(yīng)的關(guān)鍵是選擇合適的催化劑。對(duì)催化劑的要求是：,特別要低溫活性好,以便在盡可能低的溫度下開始反應(yīng)。燃燒反應(yīng)是放熱反應(yīng)，釋放出大量的熱可使催化劑的表面達(dá)到 500～1000℃的高溫，而催化劑容易因熔融而降低活性，所以要求催化劑能。

催化燃燒用的催化劑可分為:①貴金屬類:鉑、鈀、釕等。貴金屬催化劑有很高的氧化活性和易回收等優(yōu)點(diǎn)，雖然存在著資源、價(jià)格昂貴和耐中毒性差等缺點(diǎn)，但仍然是世界各國(guó)采用的主要催化劑。②非貴金屬類：主要是過渡族元素的氧化物以及稀土元素的氧化物。單組分的氧化物，如氧化銅(CuO)和氧化鎳(NIO)等。單組分氧化物耐熱性差，活性低，致使應(yīng)用受到限制。以后改用兩種以上的金屬氧化物的混合物，如二氧化錳－氧化銅 (3:2)的復(fù)合物，三氧化二鐵－三氧化二鉻復(fù)合物，氧化銅－三氧化二鉻復(fù)合物，鈷、錳的尖晶石型復(fù)合物，銅、錳、鎳、鋅的鉻酸鹽等。復(fù)合氧化物雖可某些催化性能，但氧化活性仍不及貴金屬。此外，還有金屬硫化物如釷、鎳、鉬、鈷的硫化物。這類催化劑一般只適用于含硫的碳?xì)浠衔锏拇呋紵?使用溫度限于300～400℃，高溫時(shí)易分解。

催化劑的活性物質(zhì)，一般都涂在載體上，所以它的形狀也依載體而異。載體有γ-Al2O3制成的球體、圓柱體和各種異形體，有用表面覆蓋活性氧化鋁薄膜的多孔陶瓷蜂窩體，也有用耐熱合金絲制成的膨體球和金屬波紋板等。載體可減少催化劑的用量，起支撐作用。它應(yīng)具有比表面積大、、機(jī)械強(qiáng)度大和流體阻力小等特性。