催化燃烧技术与催化材料在VOCs治理方面研究进展.docx

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1、全国气体净化信息站2007年技术交流会论文集·195·催化燃烧技术与催化材料在VOCs治理方面研究进展左满宏。吕宏安(西北化工研究院，陕西西安710600)摘要：介绍了VO厶对人类环境和健康造成的危害。概述了工业应用中常用于治理有机废气的催化燃烧技术的基本原理、特点及相关催化剂的研究现状，指出此类催化剂应朝着提高低温活性、热稳定性、抗毒能力和价格低廉的方向发展。关键词：VOcs；催化燃烧；催化剂挥发性有机化合物(Vo舢kOrg∞icc0“pounds及膜分离等；常见的销毁技术主要有光催化降解、生简称VOcs)是指在常温下饱和蒸汽压约大

2、于70Pa。物降解、等离子体技术、直接燃烧法、催化燃烧技术常压下沸点低于260℃的有机化合物。VOcs来源等。通常工业排放废气中Vocs浓度在100—2000于石油化工、制药工业、印刷工业、涂料装饰业、表面g／m3之间，对这样中低浓度的vOC8，催化燃烧是最防腐、交通运输等行业排放废气的主要污染物，是一经济和有效的治理方法。一些先进的工业国如欧洲类重要的大气污染物，对环境有巨大的破坏作用。各国、美国、日本等大量使用催化燃烧技术．国内有一些VOCs(如氯氟烃)微量时就足以破坏臭氧层．许多石化企业、高等院校和科研单位也开展了催化引起紫外辐

3、射增多和地球升温。更为严重的是，燃烧技术的研究，催化燃烧技术越来越受到人们的VOCs与NOz在阳光下会发生光化学反应，并在因重视‘2一”。一定的气象、地理条件下形成光化学烟雾。光化学1催化燃烧技术烟雾一旦形成，就会对周围植物造成严重的危害，并燃烧技术最初采用的是直接燃烧法，VOcs在引超人体强烈的呼吸障碍和增加呼吸系统疾病。而较高的温度下快速地转化为C02和H：O，其脱除效且某些V0c8甚至具有强致癌性和基因毒性。给人率可超过99％。但是直接燃烧法所需温度较高．许类的生命和健康带来严重威胁。多VOcs在直接燃烧时起燃温度都在500℃以

4、上，随着工业的发展和人们生活水平的提高，vOCs使得直接燃烧法仅使用于治理高浓度vOcs的废的排放量与日剧增，并具有范围广、排放量大等特气，因为当高浓度的有机废气在氧化过程中所放出点。1990年美国通过了“清洁空气修正案”和“污染的热量能维持体系温度达到氧化所需的温度时，氧防止案”，提高了废气排放标准，将工业生产中的化反应才能持续下去。如果有机废气中的V0c8含189种污染物列为有毒污染物，其中70％的化学品量较低，要将其中的v0Cs氧化掉，就要将废气直接为VOCs”’。我国在1997年1月1日开始实施的加热到很高温度，这种情况下。许

5、多能量消耗在加热《中华人民共和国国家标准大气污染物综合排放标空气上，而且温度高易产生N0，造成二次污染。为准》也规定了VOCs排放较严格的标准。克服这些缺点，催化燃烧技术得到了广泛应用。Vocs对环境和人体健康的严重威害，引起了催化燃烧法一催化燃烧是借助催化剂在低起燃世界各国的高度重视。VOC8的治理也成为当前国温度下(200一300℃)进行无火焰燃烧，并将有机废际环境的热点之一。其处理方式有．回收技术和销气氧化分解为二氧化碳和水的技术。催化燃烧的实毁技术。常见的回收技术主要有吸附、吸收、冷凝以质是活性氧参与的剧烈的氧化反应，催化活性

6、组分·196·全国气体净化信息站200r7年技术交流会论文集将空气氧活化，当与反应物分子接触时发生能量传作活性组分的研究也很活跃。SALVADOROrdoNez，反物分子被活化，从而加速氧化反的行。等【51研究了Pt在y—Al：03上苯和甲苯的催与一般的火焰燃相比，催化燃有着不可比的化燃性能。化率50％的温度随苯和甲苯越性，因此催化燃在有机气治理、能量的回收口度的提高而提高，苯和甲苯的完全化温度都利用和方面受到人的普遍关注HJ。在200℃以下。Y呦wa等哺1研究了Pt负载在不同催化燃理有机气的点在于：(1)起燃的体材料丙低温燃活性的影

7、响，果表明：温度低，能量消耗少，甚至达到起燃温度后无需外界催化活性因体材料不同而不同，当Pt在酸性传热就能完成氧化反应。例如PdO是cH．完全氧的体上示出高的活性。双金属催化化的活性组分，以m：O，担载的Pd甲烷氧化起燃温Pt—Pd／Al：O，被是完全氧化CO和碳化合度200℃，以CuO和C030．担的PdO上甲的物Pt催化的最佳替代催化。Ⅺm等o¨研究了氧化起燃温度300℃左右，而且种低温下的催Pt，Pd比例Pt—Pd／7一Al：O，催化活性和定化燃可减少NO；气体的生成；(2)使用范广。性的影响，恰当的P∥Pd原子比下，Pt—Pd

8、存催化燃几乎可以理所有的有机气及臭在同效，活性分高度分散，小粒的形成以及气体，它适用浓度范围广、成分复杂的各种有机废气粒尺寸的均匀分布使得双金属催化的活性和理。于有机化工、涂料、材料等行排放的定性分Pt或Pd高。金属催化