废气处理催化燃烧的机理原理
机理:
目前在催化氧化领域中,普遍采用的是MVK机理来描述VOCs的催化氧化过程, MVK机理又叫做氧化还原机理,其主要内容为与VOC 反应是与催化剂中晶格氧而非气相中氧气。这种机理主要分为两步:(1)扩散进入并被吸附在催化剂表面的VOCs与催化剂表面的晶格氧结合被氧化为CO2和H2O,同时催化剂表面产生氧空穴而被还原;(2)催化剂被解离吸附后的氧填补氧空位而被氧化。
MVK反应机理以反应物分子和催化剂富氧部分发生反应时可以被交替地还原和氧化为前提,其中催化剂中的氧可以是化 学吸附氧或晶格氧。以 Cr/ ZSM-5 分子筛膜催化剂催化燃烧三氯乙烯为例,第一步三氯乙烯(TCE)被吸附在Cr/ZSM-5 分子筛膜催化剂催化剂上,然后TEC进行 脱氢氧化形成活性中间体, Cat(Cr/ ZSM-5 分子筛催化剂)上活 性氧被消耗形成氧空穴,TEC 生成的活性中间体被进一步氧化为CO2和H2O,催化剂的活性位被还原形成还原态活性位。第二步是空气的氧气被催化剂吸附后填补其表面的氧空位,形成一个活性氧消耗和生成的循环。
结论:
无论是LH、ER还是MVK模型,其反应基本过程可以归结为气相中VOCs经过内外扩散作用进入催化剂表面,其中,吸附在催化剂表面的VOCs分子(原子)经过一步或两步反应,被气相中同样吸附于催化剂表面的氧气或催化剂中的晶格氧最终氧化成为CO2和H2O,之后生成的CO2和H2O 从催化剂表面脱附,通过扩散作用重新返回气相中,而气相中持续不断通入的O2填补催化剂表面上的氧空位或吸附态的活性氧物种,最终实现了一个完整的吸附、去氧、解吸、补氧和再生的氧化还原反应
原理:
本质上来说,催化燃烧原理就是活性氧在燃烧反应过程中起到深度氧化的作用。而催化剂作为一个中介,促使燃烧反应加快。同时它还具有降低活化能和吸附的作用,使其燃烧反应集中在物体表面,提高反应效率,加速反应进程。
催化燃烧在废气处理方面,作用就是吸附、脱附以及催化燃烧。在催化剂的作用下,它能够使有机废气在一个气温比较低的条件下进行燃烧,产生一种无焰燃烧的现象。
在氧化过后分解成为二氧化碳和水,同时会释放出大量的热能,在进行废弃处理的过程当中,是可以有效利用这些热量的。
有机废气是日常工业生产过程当中常见的污染物,比如轻化工、石油、塑料制品以及涂料生产等。这些污染物含有大量的有害物质,直接排放到环境当中会造成严重的污染,进而会危害到人体健康。
所以随着技术的发展,催化染料应运而生,在处理工业废气和污染物方面起到了良好的效果,不但节能环保,同时也能降低处理经费,是很多工厂处理废气的不二之选。