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VOCs催化焚烧整体式催化剂的研讨
发布时间:2016-10-27 12:38 浏览次数:
 

北极星节能环保网讯:挥发性有机化合物(VOCs)是一类毒性大、污染重大的化学物质。目前VOCs的传染问题日益受到各国的高度器重,我国已公布了《大气污染物综合排放尺度》,制订了各类有机污染物在空气中严厉的排放标准,石家庄鑫旺生物有机肥厂。海内外VOCs污染把持方式目前主要有吸附法、接收法、生物处理技术、膜分别技术、直接燃烧法、催化燃烧法等。其中,催化燃烧法是一种高效干净燃烧技术,主要应用催化剂使有机废气在较低的温度前提下充足燃烧。绝对其余处理技术,催化燃烧具有明显的长处:起燃温度低能耗少,处理效率高,无二次污染等,使之成为目前最有远景的VOCs处理办法之一。

高效催化熄灭催化剂是催化燃烧技术的要害中心,以块状载体作为骨架基体的催化剂称为规整结构催化剂,也称为整体式催化剂。由于具备特别孔道构造,这类催化剂改良了催化反应床层上的物资传递,进步了催化效力,降低了压力,减少了操作用度,在石油化工、精致化工等多相催化反应中得到越来越普遍的运用。

1整体式催化剂

整体式催化剂主要由活性组分、助催化剂、分散担体和骨架基体四局部构成。整体式催化剂奇特的骨架结构拥有大批宏观标准上的中空孔道,内部的孔道全是从一端到另一端直通,骨架基体起支持体的作用,称为第一载体;分散担体通常以涂层的情势涂覆在骨架基体上,称为第二载体,为了增大第一载体的比表面积,减少活性组分的用量和使活性组分更加平均地散布在载体上,涂层材料个别具有高表面积,如Al2O3。骨架基体和分散担体一起形成了整体式催化剂的载体;活性组分是催化作用的根天性物质,如Pt,Pd,Cu等;助催化剂是提高主催化剂活性、抉择性,改善催化剂耐热性和寿命等的一种物质组分,活性组分和助催化剂独特负载在载体上构成整体式催化剂。

1.1整体式催化剂与传统粒状催化剂的比较

整体式催化剂与粒状催化剂比拟,在传热、传质跟压降机能上有很大上风。(1)传热方面,整体式催化剂孔道多,孔壁较薄,平行孔道间不流体的径向主体传输,能够以为是径向绝热,因为其表面积高,气体向名义传热很快;而粒状催化剂要加热的品质相比较很大,终极使催化剂着火的时光长。(2)传质方面,涂覆式的整体式催化剂可能将活性组分疏散在表面上,另一方面,因为它存在高多少何表面积,缩短了反响物到活性核心的扩散行程,与粒状催化剂相比拟,内扩散间隔大略少1个数目级,而且整体式催化剂的转化率与催化反映器外形无关。(3)整体式催化剂一个很凸起的特征是压力下降,颗粒任意填充床中、气流是湍流,而整体式催化剂的纵贯孔道减少了流动阻力,在雷同空速和床层高度下,整体式催化剂的压力降比粒状催化剂颗粒床低2~3个数量级。另外整体式催化剂产业放大相较于粒状催化剂简略。

1.2骨架基体载体的分类及其特色

依据不同的结构,骨架基体主要有蜂窝型、泡沫型和穿插流动型,其中蜂窝载体是研讨最多、应用最广泛的一种。目前蜂窝载体按其材质主要可以分为蜂窝陶瓷载体和金属蜂窝载体。

1.2.1蜂窝陶瓷载体

载体资料重要有草青石、刚玉、TiO2等。蜂窝陶瓷载体是一种蜂窝状的多孔陶瓷,常用规格有100cell/in2、200cell/in2、300cell/in2和400celt/in2,载体性质见表l。

1.2.2金属蜂窝载体

金属蜂窝载体是一种金属蜂窝状的新型功效复合材料,普通用的材质是不锈钢或不锈钢合金,常用规格有400cell/in2、500cell/in2和600cell/in2,载体性质见表l。金属蜂窝载体具有多方面的精良性能,应用在多方面范畴,目前为止,Fe-Cr~Al等抗氧化性优秀的蜂窝状合金基体已广泛地应用于汽车尾气污染器上。

1.2.3其它载体

除了蜂窝陶瓷和金属蜂窝载体,还有如碳(硅)纤维载体、金属丝网和金属泡沫冶金多孔材料等整体载体。

表1常用载体的性质

2贵金属整体式催化剂

贵金属很早应用在催化燃烧领域中,与非贵金属相比,贵金属催化剂显示出更高的催化活性。目前常用的贵金属有Pd、Pd、Rh,在VOCs催化燃烧中应用最多的主要是Pd和Pt[10]。由于贵金属自身易挥发、易高温烧结和价钱昂贵,经常通过负载在高比表面的载体上以提高其分散度,减少用量,而且这样在必定水平上改善了贵金属的稳固性。

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