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催化剂是一种加快化学反应速率,本身质量和化学性质在反应前后不变的物质,能大大降低消除VOCs所需要的反应温度,通常是由载体、活性成分和助剂等组成。常用催化剂有:

(1)整体式催化剂:载体(堇青石陶瓷蜂窝)、活性组分(贵金属Pd、Pt和Rh,过渡金属氧化物)、助催化剂(稀土复合氧化物)。

(2)颗粒催化剂:一般以氧化铝小球为载体,颗粒尺寸:3~5;4~6mm。(贵金属Pd、Pt和Rh,过渡金属氧化物)、助催化剂(稀土复合氧化物)。颗粒催化剂(空隙率26%)总体催化效果不及蜂窝催化剂(空隙率70%)

2、催化剂活性成分

(1)贵金属催化剂一般规律:

贵金属催化剂(0.6g/L)的实验室性能(20000-1),工业装置使用温度:320-350度;空速20000-1。

(2)非贵金属催化剂一般规律:

一般以CuO、MnOx、FeOx等为活性成分,有利于将含氮有机物中的N转化为N2

非贵金属催化剂的实验室性能(20000-1),工业装置使用温度:300-350度;空速15000-20000-1。

(3)几点认识

1)贵金属含量是催化剂的主要成本,决定了催化剂的成本。

2)贵金属含量不是决定催化剂性能的唯一因素。

3)相同贵金属含量的催化剂其催化性能会有本质的差别。

4)相同贵金属含量催化剂的性能由催化剂的制备技术来决定。

5)根据处理对象,对催化剂配方要进行合理的调整

3、催化剂的载体及负载方式

催化剂的活性成分负载在较大比表面积的载体上。催化反应中,载体除了要负载分散活性成分,还能增加催化剂的稳定性、选择性和活性等,对催化效果和寿命也有很大的影响。

(1)催化剂的载体主要有两类,一类是球状或片状,另一是整体式多孔蜂窝状。

(2)催化剂活性成分可通过下列方式沉积在载体上:1)电沉积在缠绕或压制的金属上;2)沉积在颗粒状陶瓷材料上;3)沉积在蜂窝结构的陶瓷材料上。

4、催化剂的制备

整体式催化剂:堇青石蜂窝,金属蜂窝载体

颗粒催化剂:第二载体Al2O3,活性组分Pt、Pd、Rh,助催化剂CeO2等

5、催化性能的综合评估

(1)催化温度,耐热温度(实验室转化率达到99%所需要的低反应温度耐热温度;或催化燃烧的工作温度);

(2)价格;

(3)使用寿命,2年左右;

(4)催化剂中毒。

6、催化剂的用量、填装、温度点

按照空速15000h-1计算,一立方米催化剂处理的有机废气量为15000m3,以此类推。常用催化剂规格:100*100*50;200目;催化剂填装高度:200-300mm。

催化剂填装的三种模式:

7、催化反应床及设备选择

(1)催化反应床

1)保证进入催化床层的有机废气的气体分布和温度分布均匀。

2)催化床中催化剂的填装要紧密、同时要考虑热胀冷缩,以免产生气体短路,导致净化效率的下降。

(2)设备选型的程序:

1)前期工作:风量、VOCs浓度、VOCs成分;

2)中期工作:催化剂对VOCs实验室小试;VOCs浓度过大和过小,应对方案(VOCs浓度的计算:涂料中溶剂挥发量/风量)

3)后期工作:设计方案

[关于催化剂]

1、催化剂使用的常见问题及措施

(1)有机废气的浓度应在爆炸极限的安全范围之内,8000mg/m3。

(2)催化剂在使用前,应用小风量催化剂床预热至300℃以上,方可进入有机废气。为保证催化剂长期使用,催化剂最佳使用温度控制在320-450℃。

(3)应避免通入含有树脂、高沸点聚合物、重金属,及含氟、磷、硫、砷、含氯有机物等使催化剂中毒的物质。

(4)有机废气中氧气含量应大于5%。

2、催化剂中毒

(1)由于反应温度过低导致的催化剂表面积炭——高温再生

(2)涂料挥发过程携带灰分在催化剂表面的沉积——酸洗再生

(3)P、F、Pb等中毒——生成F化物、P化物、含Pb合金

(4)催化剂高温失活——活性组分的团聚,催化剂表面贵金属离子变大;催化剂成分之间的固相反应,活性相消失;载体相变,比表面积收缩。

(5)减少催化剂活性的衰减:按操作规程精准地控制反应条件;对废气进行预处理,防止催化剂中毒;改进催化剂制备工艺,提高催化剂耐热性和抗毒能力。

催化燃烧技术是处理VOCs主要技术之一,其技术核心是催化剂和设备设计,根据处理对象,选择合适的催化剂,提高催化效率。贵金属催化剂的催化活性和选择性好,但资源稀缺,价格昂贵。降低贵金属含量,提高催化剂的性价比,开发高性能的非贵金属催化剂是今后的研究方向。由于实际过程中,VOCs种类及成分等的复杂性,对于催化燃烧技术,如何避免催化剂活性下降是工业应用的关键。

推荐教授

罗孟飞,博士,浙江师范大学教授,先进催化材料教育部重点实验室主任,浙江省二级教授,中国化学会催化学会委员,浙江省固体表面反应化学重点实验室主任,苏州大学博士生导师,浙江省151人才第一层次入选者,省高校中青年学科带头人,校“双龙学者”特聘教授。主要从事多相催化、催化新材料等方面的研究。已在国内外期刊上发表研究论文100余篇,其中SCI收录40余篇,EI收录9篇。曾获3项国家发明专利、浙江省科学技术三等奖、浙江省人民政府科技进步三等奖、浙江省教育厅科技进步二等奖。

THE END
1.催化燃烧装置中催化剂的使用该注意些什么问题?含Pb等重金属物质,容易与贵金属形成合金,导致催化剂中毒,As、P、F等物质也容易导致贵金属催化剂中毒,在使用过程要特别注意。 六、催化剂高温烧结 催化剂反应温度过高会导致催化剂表面活性组分的烧结(粒子变大),催化剂比表面下降、过渡金属氧化物之间的固相反应,及其相变的发生,这些均为导致催化剂活性的下降,因此在https://m.hbzhan.com/tech_news/detail/685259.html
2.陕西开达化工有限责任公司官方站在化学新领域的研究和开发中贵金属催化剂更有着广泛的应用前景。 均相催化剂的组成较单纯,通常为某种化合物。多相催化用负载型催化剂的组成较复杂,通常由活性金属组分、助催化剂及载体组成。助催化剂是添加到催化剂中的少量物质,它本身无活性或活性很小,但能改善催化剂的性能。载体是催化剂活性组分的分散剂或支持http://www.kd-chem.com/communication2.html
3.第3分会场:碳基催化材料与碳催化过程成功实现了“铠甲催化剂”在强酸、强碱、高温等苛刻条件下的催化体系(燃料电池、电解水、电解硫化氢、二氧化碳转化等)中高活性和高稳定性地运行,为苛刻条件下高稳定性和高活性催化剂的设计提供了新途径。基于这一概念,开发出整体式非贵金属“铠甲催化剂”,并将其应用到电解水中,解决了电解水中非贵金属催化剂活性低https://www.csp.org.cn/meeting/9thCarbonCatalysis/a2586.html
4.三元催化器里面有什么贵金属3. 铑:铑的主要作用是防止催化剂中毒。铑可以吸附在催化剂表面的有毒物质,如铅、硫和磷,从而保护催化剂免受这些物质的损害。铑还可以提高催化剂的热稳定性和抗硫化性能。 除了这三种贵金属外,三元催化转化器中还可能含有其他金属,如铝、钛、锆和硅等。这些金属可以提高催化剂的性能和稳定性。 https://www.yiche.com/baike/16112.htm
5.影响新能源汽车质子交换膜燃料电池性能的关键因素研究中毒物质的去除:通过气体净化等方法,在进入燃料电池的氢气和氧气中去除中毒物质,降低其对催化剂的中毒影响。 通过对催化剂的活性、稳定性和抗中毒性能的优化,可以提高质子交换膜燃料电池的性能和寿命,推动其在新能源汽车等领域的应用。然而,催化剂性能优化仍然是一个复杂的问题,需要进一步的研究和探索。 https://www.dongchedi.com/article/7243773655489102375
6.科源催化剂有机废气催化剂贵金属催化剂废气处理催化剂嘉兴科源新材料科技有限公司是一家专注于贵金属催化剂研发和生产的高科技企业,我公司多年来致力于催化剂活性、负载工艺、纳米材料及涂覆技术的研发和创新。科源研发团队均毕业于浙江大学,公司长期从事于催化剂和VOCs催化氧化催化剂的研发及产业化应用工作,对催化反应机理http://keyuan66.com/
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8.科学网—催化知识普及探讨系列帖——催化基本概念1.催化剂 1835年,贝采里乌斯首先总结了此前的30多年间发现的催化作用。为了解释这一现象,他首先采用了“催化”这一名词,并提出催化剂是一种具有“催化力”的外加物质,在这种作用力影响下的反应叫催化。催化剂的具体定义: Quote: 能显著改变反应速率而本身的化学性质和数量在反应前后基本不变的物质。催化剂有正催化https://wap.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=3913&do=blog&id=7628
9.天然气高温燃烧用催化剂失活的研究进展图文.doc负载型贵金属催化剂中毒的影响已经得到广泛的研究,但服各种苛刻环境(高温、高空速、高热震、水蒸汽等)导致的烧结、挥发、流失和粉尘覆盖等形式的失活。目前,还没有任何一种催化能够同时拥有低温快速起燃和高温稳定长效的性能指标,因用于燃气轮机的催化剂的中毒现象的报道很少。硫是使催化剂中毒的最常见的物质之一,https://m.taodocs.com/p-316409929.html
10.贵金属废催化剂及物料综合利用项目环境影响报告书贵金属废催化剂及物料综合利用项目环境影响报告书.pdf,河北铂权再生资源利用有限公司新建 贵金属废催化剂及物料综合利用项目 环境影响报告书 建设单位: 河北铂权再生资源利用有 限公司 环评单位: 廊坊市泓澈环保技术服务有限公司 编制时间: 二〇二三年十二月 河北https://m.book118.com/html/2024/0303/8131017004006042.shtm
11.抗硫中毒钯炭催化剂的研究及其应用本文针对美罗培南、生物素等分子内含硫物质在氢化合成工序中遇到的钯炭催化剂抗硫中毒性能不佳等问题展开研究。通过对现有钯炭催化剂生产工艺的优化和改进,主要包括以下三个方面:①活性炭载体的预处理;②贵金属纳米晶粒的定点植入;③新的钯炭催化剂活化工艺。实现抗硫中毒钯炭催化剂在美罗培南、生物素等含硫物质合成https://wap.cnki.net/touch/web/Dissertation/Article/1017243445.nh.html
12.酸洗废气治理RTO喷淋塔恶臭治理活性炭吸附催化燃烧杭州佰斯维环境科技有限公司专业从事生产蓄热式焚烧炉,玻璃钢盖板、沸石转轮、RCO、燃烧炉、RTO设备和有机废气治理设备设计研发、制造、废气工程工艺设计、催化燃烧设备工程设计和总承包等服务的杭州环保设备厂家。https://www.hzbestway.com/
13.南京催化燃烧设备价格自主研发,成本低在有机物废气的催化燃烧中,所要处理的有机物废气在高温下与空气混合易引起,安全问题十分重要。因而,一方面必须控制有机物与空气的混合比,使之在下限;另一方面,催化燃烧系统应设监测报警装置和有防爆措施。 二、催化燃烧用催化剂 由于有机物催化燃烧的催化剂分为贵金属(以铂、钯为主)和贱金属催化剂。贵金属为活http://1869551.51sole.com/companynewsdetail_129717832.htm
14.VOCs贵金属催化剂品牌:慧骅科技有效物质含量:0.5% 用途:处理量変、气体浓度较低时苯类、醛类、酮类、醇类等各类有机废气的处理 包装规格:100*100*50mm,100*100*40mm VOCs贵金属催化剂图片 VOCs贵金属催化剂是以堇青石蜂窝陶瓷为基体,采用独特的涂层材料,以铂钯等贵金属为活性组分制得的整体催化剂。 VOCs贵金属催化剂主要技术性能: 1.转化率https://china.guidechem.com/trade/pdetail12842064.html
15.催化燃烧与RTO在卤素等有机废气治理中的技术分析3. 纳米催化剂能够用多久?催化剂的使用寿命通常根据使用情况而定,一般情况可参照下表来判断。如有具体需求,也可向我司咨询。 4. 新型催化剂的制备工艺和传统贵金属有何区别?贵金属催化剂的制备一般包含了第一载体(蜂窝陶瓷或堇青石),上面涂附第二载体Al2O3, 之后再涂附活性组分Pt,Pd,Rh,和助催化剂CeO2等http://www.zeeflow.com/html/article/1641.html
16.催化剂催化剂又称触媒,是一种改变反应速率但不改变反应总标准吉布斯自由能的物质。在化学反应里能改变(加快或减慢)其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后(反应过程中会改变)都没有发生变化的物质叫做催化剂[1]。催化剂种类繁多,按状态可分为液体催化剂和固体催化剂;按反应体系的相态分为均相催化剂和多https://baike.sogou.com/v256183.htm