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    VOCs治理最有应用前景的技术之一催化燃烧

    发布人:河北明骏环保设备   发布时间:2019-10-24

    在我国,VOCs已经作为一种污染物开始进行系统的防治,对VOCs的治理技术也开展了大量的研究和实践。VOCs的治理技术多种多样,在应用中应该根据工厂的实际情况做出合理的选择。专家认为,催化燃烧技术因起燃温度低、适用范围广、没有二次污染等特点成为最有应用前景的VOCs处理技术之一。

    挥发性化合物(VOCs)是空气污染的主要物质之一,能产生光化学烟雾,同时也是PM2.5的重要前驱体。VOCs的治理技术主要分为回收与销毁两大类,在这些治理技术中,催化燃烧技术由于起燃温度低、适用范围广、没有二次污染等特点成为最有应用前景的处理技术之一。这篇文章综述了VOCs治理技术,并着重介绍了催化燃烧VOCs的研究进展。

    挥发性化合物(VOCs)是指室温下饱和蒸气压大于70Pa、常压沸点低于260°C的化合物。VOCs种类繁多,绝大部分具有刺激性气味,能够引起中毒、致癌作用,而且VOCs是形成光化学烟雾与大气颗粒物质PM的重要来源。我国作为制造业大国,VOCs排放量已达到了,其中工业生产排放的VOCs由于其排放浓度高、持续时间长、污染物种类多、对区域内的空气质量影响显著,所以急需治理。

    为了治理VOCs的污染,制定了一系列法律法规。2016年1月1日起施行的修订版《大气污染防治法》将VOCs纳入监管范围,同时,将VOCs列入发展规划中,计划“十三五”期间,在区域、行业,其排放总量下降10%以上,预估共1000多万tVOCs。目前我国VOCs排放量较高的地区主要是京津冀、长江三角洲和珠江三角洲这些经济和工业比较发达的地区,VOCs逐渐成为这些地区大气污染治理领域的。北京市率行VOCs排污费的征收,其收费标准为20元/kg,可达40元/kg。至今已有北京、上海、河北、江苏等16个省市陆续发布了挥发性物排污费征收细则。

    VOCs治理技术

    在我国,VOCs已经作为一种污染物开始进行系统的防治,对VOCs的治理技术也开展了大量的研究和实践,环保部也征集和筛选了一批VOCs污染防治的技术,编写了(2016年污染防治技术目录(VOCs防治领域)》,其治理技术主要分为回收与销毁。

    催化燃烧处理VOCs

    催化燃烧是气体在较低的温度下,于催化剂表面发生无火焰燃烧而分解为二氧化碳和水蒸汽,并释放热量。催化燃烧技术的核心是催化剂,要求催化剂具有较低的起燃温度、较宽的温度窗口以及良好的热稳定性和机械强度。催化燃烧VOCs催化剂按照使用活性组分的不同可以将分为两大类:一类是贵金属催化剂,包括Pt、Pd、Au等;另一类是非贵金属催化剂,包括Cu、Mn、Ce、Co、Fe等。贵金属催化剂。

    贵金属催化剂由于其催化活性高、起燃温度低,而被广泛应用于VOC反应中。Huang等将Pd、Pt、Au、Ag、Rh负载于^y—A1203载体上,用于邻二甲苯的催化燃烧反应,结果发现在相同的工况下,其催化性能顺序为:Pd>Pt>Ag>Rh>Au;而Jung等同样将Pd、Pt、Ru负载于一A1203之上,察其对甲醇的催化燃烧性能,从实验结果的转化温度分析,其催化性能顺序为Pt>Ru>Pd,这与Huan的测试结果不一样,说明对于不同的反应物,催化剂所呈现的性能存在的差异。

    除了活性组分的种类,活性组分负载于载体表面的方法也对催化剂催化氧化VOCs效果有影响,如Walerczyk等分别用微波加热法与共浸渍法制备了Pt/ZnA10用于催化氧化异丁烷,结果发现低负载量时,微波加热法有助于Pt粒子的分散,而使得该方法制得的催化剂性能优于共浸渍法。贵金属催化剂中,研究与应用比较多的主要是Pt与Pd催化剂,而Au催化剂也了研究。Aboukais等通过对比不同制备方法制备的Au/CeO:催化剂的理化性质及催化性能,认为活性金属的高价氧化态是其高催化活性的主要原因,同时认为,这也是影响Ag/CeO催化剂性能的主要原因。Ag催化剂在催化燃烧VOCs时,其催化性能并不突出,而多被应用于等离子体协同催化处理VOCs。

    虽然贵金属催化剂在催化燃烧VOCs方面有很多优点,但在水蒸汽、卤素存在的情况下,贵金属催化剂会出现中毒失活的情况。贵金属催化剂热稳定性差和抗毒性差等缺点,已经不能满足当前日益严格的废气排放要求。

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