催化劑是一種能改變化學反應速度,而在反應前后其本身的化學性質(zhì)沒有改變的物質(zhì)。催化劑通常是由催化活性材料和催化載體構(gòu)成。催化活性材料一般是金屬或金屬氧化物。其中貴重金屬催化劑主要有鉑、鈀和釕等,普通金屬催化劑主要有銅、鉻、鎳、釩、錳、鐵、鈷等金屬及氧化物。催化載體是多孔材料,主要作用是使活性材料具有大的體表面積。催化載體分為金屬載體、陶瓷載體和炭纖維載體。金屬載體一般是以鎳或鎳鉻合金為載體做成的帶、片、丸、絲等形狀,通過 “電鍍”或 “化學鍍”(即溶液浸漬)將鉑、鈀鍍在這些載體上,并制成便于裝配、拆卸的模屜。以陶瓷為載體的催化劑,一般是以硅—鋁氧化物為載體,其結(jié)構(gòu)有片粒狀和蜂窩狀兩種。一般在陶瓷結(jié)構(gòu)上涂敷一層僅0.13mm厚的α-氧化鋁薄層,安徽催化燃燒,把活性的鉑、鈀等金屬催化劑以微晶狀態(tài)沉積或分散在多孔的氧化鋁薄層中,并制成便于裝配、拆卸的模屜。炭纖維載體可制作成線狀、氈狀、網(wǎng)狀等形狀,在載體上涂敷催化活性材料,制成便于裝配、拆卸的模屜在化學反應過程中,利用催化劑降低燃燒溫度,加速有毒有害氣體完全氧化的方法,叫做催化燃燒法。由于催化劑的載體是由多孔材料制作的,具有較大的比表面積和合適的孔徑,當加熱到300~450℃的有機氣體通過催化層時,氧和有機氣體被吸附在多孔材料表層的催化劑上,增加了氧和有機氣體接觸碰撞的機會,提高了活性,使有機氣體與氧產(chǎn)生劇烈的化學反應而生成CO2和H2O,同時產(chǎn)生熱量,從而使得有機氣體變成無毒無害氣體。催化燃燒是典型的氣—固相催化反應,它借助催化劑降低了反應的活化能,使其在較低的起燃溫度200~ 300℃下進行無焰燃燒,有機物質(zhì)氧化發(fā)生在固體催化劑表面,同時產(chǎn)生CO2和H2O,并放出大量的熱量,因其氧化反應溫度低,所以大大地抑制了空氣中的N2形成高溫NOx。而且由于催化劑有選擇性催化作用,有可能限制燃料中含氮化合物(RNH)的氧化過程,使其多數(shù)形成分子氮(N2)。
催化燃燒不但可以使燃料得到充分利用,催化燃燒環(huán)保公司,而且無論是從能源利用角度還是從環(huán)境保護角度考慮,其技術(shù)進步都會對社會發(fā)展產(chǎn)生重大影響。對催化燃燒技術(shù)的研究不應只停留在理論及實驗室水平上,更具有現(xiàn)實意義的是應該讓催化劑成為一種產(chǎn)業(yè)走進我們的生活。鋼鐵工業(yè)是能源消耗大戶,而燒結(jié)工序能耗約占鋼鐵生產(chǎn)總能耗的10%。我國1990年重點鋼鐵企業(yè)燒結(jié)能耗比國外燒結(jié)能耗(標煤55kg/t)高11~ 27kg/t。若按燒結(jié)產(chǎn)量1億t及生產(chǎn)能耗下降2%,其節(jié)煤(焦)總量相當于一個大中型煤礦一年的產(chǎn)量。
(1)耗能催化燃燒需要在一定溫度下進行,低溫氣體必須加熱。風量越大,能耗越大,運行成本越高。因此,在選擇這種工藝時,催化燃燒價格是多少,在保證收集效率的前提下,盡可能減少廢氣量,既能提高廢氣濃度和廢氣的單位熱值,廢氣催化燃燒多少錢,又能減少風量和能耗。同時也要考慮從熱尾氣中回收熱量。催化燃燒對催化劑的基本要求是:既能抑制燒結(jié)、保持活性物質(zhì)具有較大的比表面積及良好的熱穩(wěn)定性,又要具有一定的活性,可起到催化劑活性組分或助催化劑的作用。這在某種程度上是互相矛盾的,因為研究已經(jīng)證明氧化物的活性和熱穩(wěn)定性成反比。同時,需有高的機械強度以及對燃料中所含有高的耐腐蝕性。經(jīng)濟、社會的發(fā)展以及工業(yè)化的需求使得催化技術(shù),特別是催化燃燒技術(shù)日益成為一種不可或缺的工業(yè)技術(shù)手段,并隨著人們生活水平的提高與需求的增長,催化產(chǎn)業(yè)也將不斷地走入千家萬戶,走進人們的生活。對催化燃燒的研究,初是從發(fā)現(xiàn)鉑對燃燒的催化作用而開始的。催化燃燒對于改善燃燒過程,降低反應溫度,促進完全燃燒,抑制有毒有害物質(zhì)的形成等方面有著極為重要的作用,并已廣泛地應用在了工業(yè)生產(chǎn)與日常生活的諸多方面
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