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VOCs 催化燃燒催化劑的研究進(jìn)展 [摘 要]催化燃燒是應(yīng)用最廣泛的 VOCs 凈化技術(shù)之一，催化劑作為催化燃燒的核心，已成為現(xiàn)階段國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。本文從催化劑組成(載體及活性組分)出發(fā)，總結(jié)了近年來催化燃燒用催化…

實(shí)驗(yàn)開始前70min，爐口打開，爐內(nèi)氣旋與外界氣體相互流通，所以?02和CO2的體積分?jǐn)?shù)與空氣中的02和CO2的成分大致相同。70min時(shí)爐口關(guān)閉，瞬間增大了爐內(nèi)工作壓力，此時(shí)02和CO2的體積分?jǐn)?shù)發(fā)生了巨大的變化，02的體積分?jǐn)?shù)迅速降至11%上下，并且長期保持不變。

根據(jù)耐高溫塑料管導(dǎo)流式煙氣分析儀(MGA5)，測試全過程產(chǎn)生的煙塵，對爐窯入口和出口空氣污染物的種類和成分進(jìn)行計(jì)量檢定。如圖3-3所示，催化燃燒器采用完全預(yù)混的點(diǎn)火方式，天然氣和空氣按預(yù)先合適的配制均勻混合，到達(dá)燃燒區(qū)后瞬間起火，基本觀查不上火。

　　本章首先討論了催化燃燒反映的機(jī)理，重點(diǎn)是按照“外擴(kuò)散、內(nèi)吸附、內(nèi)吸附”的全過程展開，并得出催化燃燒反映只需出示較低的活化能，即可在較低的反映溫度下進(jìn)行燃燒，生成物完全燃燒，沒有CO、NO及其NO化合物等…

由于催化反應(yīng)燃燒的反應(yīng)溫度小于1500°C，所以?能合理抑制NOx供熱源的生成。CH、CH2、C2H和C類離子團(tuán)燃燒時(shí)與空氣中的N2反應(yīng)生成HCN、CN等正中間物質(zhì)，這類中間物質(zhì)非常不穩(wěn)定，與火苗中產(chǎn)生的O、OH等功能團(tuán)反應(yīng)生成NOx等氮氧化合物。

在貴金屬金屬催化劑表面進(jìn)行催化燃燒反應(yīng)的整個(gè)過程中，甲烷的異象催化反應(yīng)與自由基反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，見圖2?3。在金屬催化劑表面，甲烷分子結(jié)構(gòu)與空氣中的氧原子發(fā)生吸附活性，吸附活性后的氧原子與甲烷分子結(jié)構(gòu)相互作用，立即形成反應(yīng)物質(zhì)CO2與H2O；

催化反應(yīng)分為單相電催化和多相(異形)催化兩種，根據(jù)催化劑與反應(yīng)物所處的物相不同而不同。多組分催化反應(yīng)和單相電催化反應(yīng)都是化學(xué)反應(yīng)，從圖上可以看到：反應(yīng)物的總動(dòng)能大于物質(zhì)的總動(dòng)能；在進(jìn)入質(zhì)量傳遞保護(hù)區(qū)后，由于質(zhì)量傳遞效應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)速率基礎(chǔ)沒有改變，但反映出溫度繼續(xù)升高，而進(jìn)入催化反應(yīng)燃燒單相電反應(yīng)區(qū)，在這里質(zhì)量傳遞保護(hù)區(qū)內(nèi)的物料基礎(chǔ)發(fā)生了徹底的轉(zhuǎn)變。

本章首先明確了論文選題的情況和研究意義，在燃?xì)獯呋紵夹g(shù)可以擺脫傳統(tǒng)點(diǎn)火法大氣污染物排放高和用電能耗低的缺點(diǎn)，具有點(diǎn)燃效率高，以及點(diǎn)火溫度低且全過程平穩(wěn)等明顯的優(yōu)點(diǎn)，對催化劑性能進(jìn)行了科學(xué)研究，旨在提高催化劑的性能，使?爐運(yùn)行高效率和合理性。

銷市廣泛使用的天然氣紅外加熱裝置，選用普通紅外燃燒方式，火焰燃燒且燃燒溫度較高，還會(huì)產(chǎn)生大量的氮氧化合物及其氮氧化合物等大氣污染物。一九一六年，荷蘭研制成功應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙的催化燃燒紅外輻射加熱技術(shù)，并成功應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙，對鑄鐵件鍍層干固進(jìn)行了應(yīng)用研究，結(jié)果表明，大型、中型鋼件鍍層可在短時(shí)間內(nèi)風(fēng)干，鍍層干固實(shí)際效果良好，作業(yè)效率顯著提高?，同時(shí)減少了空氣污染物的消耗，中后期的除塵費(fèi)用大幅度降低。

在污水處理站有機(jī)廢氣處理層吸附■催化燃燒關(guān)鍵技術(shù)研究結(jié)果表明，針對處理濃度低、風(fēng)量大的有機(jī)廢氣層，高效可行，具有運(yùn)行平穩(wěn)、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，是世界各國處理有機(jī)廢氣應(yīng)用較多的途徑之一。利用吸附式催化燃燒技術(shù)解決了噴涂全過程產(chǎn)生的有機(jī)廢氣的科學(xué)研究，結(jié)果表明，吸附劑處理了排放量大、濃度低的有機(jī)廢氣后，對原料進(jìn)行了吸附，使其濃度明顯增大，同時(shí)排放量大大減少。