1000kg/h PTA尾气非贵金属催化燃烧工艺设计文献综述
2020-05-18 21:17:46
文 献 综 述
1.1 引言
近年来,随着人们生活水平的提高,人们的环保意识的逐渐增强,环境问题引起了越来越多的关注。工业废气的排放是造成大气污染的主要 因素,工业废气种类繁多,其中最难处理的是挥发性有机化合物。根据世界卫生 组织(WHO)的定义,挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,简称VOCs) 是指在常温常压下,沸点在 50-260℃范围内的各种有机化合物。近年来,世界各国都颁布了相应的法令来限制VOCs 的排放。为了控制大气污染,VOCs的处理已经迫在眉睫。
VOCs的过量排放已经对环境造成了极大的危害,同时也对人类的健康和人 类社会的可持续发展造成了巨大的影响。VOCs的危害主要表现在以下几个方 面:(1) VOCs是大气污染物的主要成分,VOCs的排放给人们带来了很严重的环 境问题。部分卤代烃类 VOCs 对臭氧的分解有催化作用,是臭氧层破坏的凶手之 一。(2) VOCs对人类健康的危害也是不容忽视的,半数以上的 VOCs都属于易燃易爆物,让很多企业的生产活动中出现了许多安全隐患。很多 VOCs气体对人 的口、眼、鼻有刺激作用,容易对人的呼吸系统、中枢神经系统、免疫系统等产生有害影响,苯、甲醛、氯乙烯等还是常见的致癌物。此外,VOCs在排放大气 后,容易与大气中的其他物质发生化学反应形成其他有害物质,光化学烟雾的形 成就与 VOCs的排放有着密切的关系。
目前VOCs污染控制技术主要有吸附、吸收、冷凝、膜分离、光催化降解、生物降解、等离子体降解、直接燃烧以及催化燃烧技术等。其中催化燃烧技术是最为经济有效的治理技术之一。在VOCs催化燃烧技术中,催化剂性能的优劣对降低运行成本和催化效率有着决定性的影响。
催化燃烧VOCs的常用催化剂是贵金属催化剂和金属氧化物催化剂。其中,因为贵金属催化剂的催化活性优异,所以在VOCs催化剂燃烧中得到广泛的研究和应用,但贵金属资源缺乏、价格昂贵且容易中毒,所以,近年来开发低温高活性、高温稳定且抗中毒能力强的非贵金属催化剂成为研究的热点。以非贵金属催化剂为基础,设计催化燃烧VOCs工艺流程,不仅可以有效的消除 VOCs对大气的污染,而且可以回收部分热量,实现资源的综合合理利用。
1.2 非贵金属催化剂
1.2.1非贵金属催化剂简介
非贵金属氧化物催化剂一般为过渡金属氧化物,相比于贵金属催化剂的资源稀少、价格昂贵、耐中毒性差等缺点,过渡金属氧化物的成本较低、来源广泛。例如Cr、Fe、Mn、Co等元素的金属氧化物。
1.2.2 非贵金属催化剂的分类