有机废气催化燃烧技术

对催化燃烧处理有机废气的基本原理、特点及经济性,以及催化剂、动力学和工艺流程等研究进展进行综述。

有机废气是化工、轻工、塑料、印刷、涂料等行业排放的常见污染物,有机废气中常含有烃类化合物、含氧有机化合物、含氮、硫、卤素及含磷有机化合物等。如对这些废气不加处理,直接排人大气将会对环境造成严重污染,危害人体健康。传统的有机废气净化方法包括吸附法、冷凝法和直接燃烧法等,这些方法常有易产生二次污染、能耗大、易受有机废气浓度和温度限制等缺点。而新兴的催化燃烧技术已由实验阶段走向工程实践,并逐渐应用于化工、印刷、徐料、电线加工等行业。

1催化燃烧的基本原理

催化燃烧是典型的气一固相催化反应,其实质是活性氧参与深度氧化作用。在催化燃烧过程中,催化剂的作用是降低活化能,同时使反应物分子富集于表面提高了反应速率。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下,发生无焰燃烧,并氧化分解为和,同时放出大量热能,其反应过程为：

2催化燃烧的特点

2.1起燃温度低,节省能源

由表可见,有机废气催化燃烧与直接燃烧相比,具有起燃温度低,能耗小的显著特点。在某些情况下,达到起燃温度后便无需外界供热。

2.2适用范围广

催化燃烧几乎可以处理所有的烃类有机废气及恶臭气体。对于有机化工、涂料、绝缘材料等行业排的低浓度、多成分、又没有回收价值的废气,采用吸附一催化燃烧法的处理效果更好。

2.3处理效率高,无二次污染

用催化燃烧法处理有机废气的净化率一般都在以上,最终产物为无害的和,因此无二次污染问题。此外,由于温度低,能大量减少的生成。

3催化剂及燃烧动力学

3.1催化剂种类

催化剂的种类相当多,按活性成分大体可分为3大类。

3.1.1催化剂

Pt、Pa、Ru等对烃类及其衍生物的氧化都具有很高的催化活性,且使用寿命长、适用范围广、易于回收奋因而是最常用的废气燃烧催化剂。如我国最早采用的一必催化剂就属于此类催化剂。但由于其资源稀少、价格昂贵、耐性差,因此,人们一直在努力寻找替代品,尽量减少其用量。