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关于VOC催化剂应用的常见问答

发表时间:2018-08-13


河北汉蓝VOCs催化剂


 1、有不需要加热的催化剂吗?


答:经常碰到有人问,在不加热的情况下,能不能催化VOCs。根据我了解,目前只有氢气,一氧化碳、甲醛的氧化反应能在室温条件下进行。其他VOCs的催化燃烧都需要温度。


2、催化剂的空速和接触时间


答:反应空速是指规定的条件下,单位时间单位体积催化剂处理的气体量,单位为m3/(m3催化剂·h),即h-1。空速反映了催化剂的处理能力。


对于VOCs催化剂给出的是体积空速,体积空速=原料体积流量(Nm3·h-1)/催化剂体积(m3)。


催化剂的接触时间是反应气体在催化剂床层中停留的时间,即反应时间。接触时间(s)=3600/空速。


3VOCs催化剂的起燃温度


答:催化剂的VOCs的起燃温度,是实验室对催化剂活性的描述。起燃温度,英文是light-offtemperature,这个目前也尚未统一,有的只有机物转化率达到50%的温度。对于VOCs,我认为以转化率温度99%的最低温度来比较催化剂活性更加科学。


4、如果VOCs浓度下降,是否可相应减少催化剂?


答:曾经有人问,如果4000mg/m3的VOCs,设计装催化剂500L,那么如果400mg/m3的VOCs是否只有装50L催化剂就可以了。回答这个问题比较复杂,只能说如果400mg/m3的VOCs依然需要500L催化剂。


5、催化剂床层高度对催化剂有影响吗?


答:催化剂床层需要一个合理高度,一般为300mm。太高和太低会影响催化效果。


6 蜂窝催化剂如果上下直接填装会堵塞孔道吗?


答:到目前为止,还没有听说这种情况发生。


河北汉蓝VOCs催化燃烧-催化剂


7 催化剂的中毒物质是什么?


答:树脂、高沸点聚合物、焦油、重金属(Hg、Pb、Sn、Zn),有机磷,磷化物,有机硅,及含氟有机物等物质。不过催化剂抗中毒性能与催化剂性能有关。


8 Cl和含S的有机物会能用催化燃烧技术吗?


答:取决于催化剂性能,不过处理后的尾气需二次处理HCl、SOx等物质。


9、催化剂的热稳定性


答:由于催化燃烧是强放热反应,当VOCs浓度较高时,催化剂床层升温明显,因此要求催化剂有比较高的热稳定性。实验室是测试高温焙烧催化剂的活性与新鲜催化剂活性的下降幅度来表征催化剂的热稳定性的。


10 、催化剂中贵金属与催化活性


答:(1)贵金属Pd的存在形式对催化剂性能的影响:


对于CO氧化的活性位为PdO,进入二氧化铈晶格形成固溶体的PdO活性很低;然而,对于甲烷氧化的活性刚刚相反,进入二氧化铈晶格形成固溶体的PdO具有很高的甲烷氧化。可见Pd存在形式对催化剂氧化活性影响很大。


(2)助催化剂和载体的影响:


氧化铝负载贵金属Pd催化剂的Pd含量都是1%,但是添加Nb后催化剂的苯氧化活性和稳定性明显提高,说明助催化剂对催化剂性能有较多的影响。 


相同贵金属Pd含量的催化剂,Pd-N/CeO2催化剂的甲苯氧化活性高于Pd-N/Al2O3催化剂。而相同的贵金属Pd含量的Pd-N/CeO2催化剂的甲苯氧化活性明显高于Pd-C/CeO2,差别在于前者是硝酸钯,后者为氯化钯。可见同样一个催化剂,由于采用的Pd原料不一样,催化剂活性差别非常大。


(3)贵金属Au粒子与催化活性的关系:


催化剂的活性与贵金属Au的粒子大小有很大关系,同样的贵金属含量,由于粒子尺寸的不同,催化剂活性相差可以高达几十倍。

 

从上面三个例子的比较可以看出,相同的贵金属含量催化剂的性能有很大差别。除了这些,还有很多因素影响着催化剂性能,如贵金属的金属态与氧化态的比例,活性组分暴露的晶面,及其活性组分与载体的相互作用,都会影响催化剂的活性和稳定性。因此,对于VOC催化剂使用单位,应以选择高性能的催化剂放在首位。


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