催化燃烧设备的催化剂的作用及机理

催化燃烧的催化剂的作用和机理，通常VOCs的自燃烧温度较高，通过催化剂的活化，可降低VOCs燃烧的活化能，从而降低起燃温度，减少能耗，节约成本。 另外：一般（无催化剂存在）的燃烧温度都会在600℃以上，这样的燃烧会产生氮氧化物，就是常说的NOx,这也是要严格控制的污染物。催化燃烧是没有明火的燃烧，一般低于350℃，不会有NOx生成，因此环保。催化燃烧反应原理是废气在较低温度下在催化剂的作用下被氧化和分解，达到净化气体目的。催化燃烧是典型的气固相催化反应，其原理是活性氧参与氧化作用。在催化燃烧过程中，催化剂的作用是降低反应的活化能，同时使反应物分子富集在催化剂表面上以提高反应速率。借助于催化剂，废气可以在较低的起燃温度下无焰燃烧并且在释放大量热量，同时氧化分解成CO2和H2O。

催化燃烧催化剂的种类

催化燃烧催化剂主要包括金属催化剂、氧化物催化剂、复合催化剂等。

金属催化剂：金属催化剂具有较高的催化活性和选择性，常见的有铂、钯、铜、铁等。其中铂、钯是常用的汽车尾气净化催化剂，铜、铁则常用于工业废气处理中。

氧化物催化剂：氧化物催化剂具有较好的催化活性和选择性，常见的有氧化铝、氧化锆、氧化钇等。氧化物催化剂通常用于工业废气处理中。

复合催化剂：复合催化剂是指将两种或以上的催化剂组合在一起，以增强催化效果。常见的复合催化剂包括Pt-Pd、Pt-Rh、Pt-Pd-Rh等。复合催化剂通常用于汽车尾气净化中。

催化剂失活

催化剂在使用过程中随着时间的延长，活性会逐渐下降，直至失活。催化剂失活主要有以下3种类型：（1）催化剂失活。使催化剂失活的物质包括和慢速作用毒物两大类。作用毒物主要有磷、砷等，慢速作用毒物有铅、锌等。通常情况下，催化剂失活是由于毒物与活性组分化合或熔成合金。对于作用毒物来说，即使只有微量，也能使催化剂失活。在500℃以下时，慢性作用毒物使活性物质合金化的速度要慢得多。（2）催化反应。卤素和硫的化合物易与活性中心结合，但这种结合是比较松弛、可逆的、暂时性的。当废气中的这类物质被去除后，催化剂活性可以恢复。（3）沉积覆盖活性中心。不饱和化合物的存在导致碳沉积，此外陶瓷粉尘、铁氧化合物及其他颗粒性物堵塞活性中心，从而影响催化剂的吸附与解吸能力，致使催化剂活性下降。

催化剂失活的防治

针对催化剂活性的衰减，可以采取下列相应的措施：按操作规程，正确控制反应条件；当催化剂表面结碳时，通过吹入新鲜空气，提高燃烧温度，烧去表面结碳；将废气进行预处理，以除去毒物，防止催化剂中毒；改进催化剂的制备工艺，提高催化剂的耐热性和抗毒能力。

催化剂的选择

目前,使用具有代表性的催化剂有铂、钯钯系列。两者的催化温度是不同的，铂比钯的催化温度低。铂溶剂的催化温度为200℃,象甲醇、甲醛等就可氧化。一般催化温度在300℃才能氧化的溶剂有甲酚、醋酸等。所以催化温度的选择，首先取决于溶剂的成份，这样才能正BAO证净化率和活性的性。在催化剂中铂比钯贵，因此，实际选用钯作催化剂比较多。适当提高催化温度。实际证明，催化温度在300℃以上时，大部分溶剂就可以氧化。个别溶剂在350℃以上才能氧化。因此，在选择催化温度前，了解废气中成份，不能一概而论。如果随意选择温度，那很容易造成不氧化，使溶剂的微粒子吸附催化剂载体的表面，久而久之，催化剂的活性就下降。直接影响净化率的转化。这种现象就是大家所经常碰到的催化燃烧开始时，而过了一段时间后效果不明显。其实，能掌握催化燃烧技术的工作者和企业，可以避免这种现象。

催化剂另一个重要指标就是空速。空速就是在单位时间内所处理的处理量。从形状上看，蜂窝状比丸状的空速来得大。空速选择不正确马上影响净化率。因此，选择蜂窝状才比较理想。

催化剂除了贵金属外，　还有稀土金属催化剂。稀土金属系列目前我国还不够成熟。选用单位比较少。但是它的价格远低于贵金属，前景广阔。我国又是稀土金属矿源丰富的国家。稀土金属的催化作用能提高，这标志着催化燃烧技术性的飞跃。

催化剂的载体目前多数采用氧化铝陶瓷。一般可分为丸状、带状和蜂窝状。在实践应用中应该选用蜂窝状，这是因为蜂窝状的比表面积大、空速大、用量少（仅为丸状的1/2），压力损失少，而反应器的断面积仅是丸状的1/4。