有机废气处理催化燃烧的概述

1.历史和现状

1949年，美国催化燃烧公司(环球油品公司大气净化部)研制成第一套催化燃烧系统并安装于某化工厂，用纯铂及钯作催化剂，燃烧爆炸下限以下的低浓度可燃挥发性有机废气1953年以后，则把铂或钯或其他贵金属载于耐热、导电的金属表面上做成催化剂，用于有机废气的催化燃烧。特别是20世纪70年代，节约能源的要求日益迫切，促使有机废气处理催化燃烧装置不仅在西欧，继而在日本、俄罗斯和东欧以及中国也迅速发展起来。

我国自20世纪70年代以来，先后在漆包线和绝缘材料行业曾试用纯铂网(80目)、镀铂网(80目不锈钢丝上镀0.3％销)、镀钯网(80目)、镀钯带(0.2mm×4mm不锈钢条上镀0.3％～0.5％钯)、陶瓷蜂窝催化剂等，应用于漆包机和上胶涂布机废气的催化燃烧。同时出现了研制用于催化燃烧法处理挥发性有机物催化剂的热潮。如天津市漆包线厂研制的蓬体球形钯/镍金属催化剂，除本厂使用外已推广到制苯厂、绝缘材料厂等行业;成都工学院(四川大学)等单位研制的多孔陶瓷钯催化剂，也正试用于漆包机废气、苯蒸气、石蜡氧化尾气的处理;昆明贵金属研究所和北京工业大学研制处理汽车尾气用的多孔陶瓷催化剂;上海内燃机研究所、北京大学等单位，也在研制内燃机尾气处理用的催化剂;北京向阳化工厂筛选了催化燃烧法处理异丙苯氧化尾气的催化剂;上海中国电工厂试制了5328铜/三氧化铝催化剂用于生产漆包线所产生的废气处理;哈尔滨电线厂选用了抚顺石油三厂产的1226铂催化剂来处理上述问题。迄今，我国国内已经有几十家专门生产有机废气催化燃烧用的专业催化剂工厂，在催化燃烧技术与催化剂开发方面都取得了很大的进展。

至今，贵金属燃烧催化剂，在世界各国仍然广泛地应用，原因是其活性和寿命均优于其类烈的催化剂。贵金属中作为活性金属的有钯、铂、、铑、铱等，最广泛使用过的是铂天钯合金，而优先使用的是把，因为把是铂族金属中最便宜的。
2.催化燃的优点
催化燃烧反应温度低，燃料消耗少，装置简小，操作安全，建设费及成本都低，并且不产生氢氧化物。如果把催化燃烧法与直接(热力)燃烧法进行对比(见表8-5)，则可明显地看出催化燃烧法的优点。
表8-5催化燃烧和直接(热力)燃烧对比表直接(热力)燃烧法

3.催化燃反应过程
催化燃烧是典型的气固相催化反应，其实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化燃烧过程中，催化剂表面先通过吸附，使反应物分子富集于表面，进而进行催化反应。由于催化剂能够降低反应的活化能，因此可使有机废气在较低温度下发生无焰燃烧，分解为CO2和H2O，同时放出大量的热，从而使废气中的有害物质得以清除。其反应过程为:
CnHm+(n+m/4）O?  →  nCO? ↑+ m/2H?O↑ +热量

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