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采用大型催化燃燒設備的工廠

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采用大型催化燃燒設備的工廠


采用大型催化燃燒設備的工廠

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點,雖然存在著資源稀少、價格昂貴和耐中毒性差等缺點,但仍然是世界各國采用的主要催化劑。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)的復合物,三氧化二鐵-三氧化二鉻復合物,氧化銅-三氧化二鉻復合物,鈷、錳的尖晶石型復合物,銅、錳、鎳、鋅的鉻酸鹽等。復合氧化物雖可改善某些催化性能,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氫化合物的催化燃燒,使用溫度限于300~400℃,高溫時易分解。

催化燃燒過程是在催化燃燒裝置中進行的。有機廢氣先通過熱交換器預熱到200~400℃,再進入燃燒室,通過催化劑床時,碳氫化合物的分子和混合氣體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的活化能,碳氫化合物與氧分子在較低的溫度下迅速氧化,產生二氧化碳和水。

催化燃燒法存在的主要問題是催化劑易中毒和不耐高溫。易使催化劑中毒的物質有焦油、油煙、粉塵、鉛化合物和硫、磷、鹵族元素的化合物等。為了保持催化劑的活性,一般都采用前處理的辦法,預先除掉有毒物質。近幾年來,含稀土元素的鈣鈦礦結構的復合氧化物催化劑的研制在提高耐高溫性能等方面有所進展。中國研制的稀土元素催化劑已用于有機廢氣的治理。

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