1.  VOCs催化燃烧基本原理

催化燃烧的本质就是燃烧,从化学角度来说燃烧反应就是深度氧化反应,燃烧反应发生的化学反应与深度氧化反应是一样,VOCs经过燃烧(或催化燃烧)生成二氧化碳和水,燃烧过程放出的热量和深度氧化反应是一样的。基本反应如下:

VOCs + O2==CO2+ H2O + Q  

催化燃烧催化剂的定义:

催化剂是一种加快化学反应速率,本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质。催化剂不改变化学反应的热力学,只改变化学反应的动力学,其本质就是降低化学反应的活化能,加快化学反应的发生。在VOCs氧化反应中就是降低反应温度。这也是热力燃烧(TO、RTO)需要800 oC甚至更高的温度,而催化燃烧通常只要350 oC左右的科学道理。

2.   VOCs催化剂

催化剂性能通俗的说就是降低反应温度的幅度,在实际工业使用中,催化剂性能体现在使用温度,使用寿命、和抗中毒性能。由于这些问题在早期的文章中已有介绍,这里就不展开了。

但是,这里需要说明的是,催化剂是高科技产品,开发一个催化剂需要大量的科研投入的。比如一个实验室性能非常好的催化剂,很有可能无法产业化。讲一个非常简单的例子,搞催化研究的都知道,上世纪八十年代日本的Haruta教授发现的负载金催化剂对一氧化碳(CO)氧化超高活性,实验室可以在第一冰点(0 oC)将CO高效氧化成二氧化碳(CO2)。然而,早些年,燃气热水器市场中有一款消除CO的燃气热水器,烟道气排出口处装了一块催化剂模块,烟道气温度大约在120 oC左右,“测试初期一氧化碳浓度为0,持续了大概10分钟浓度到达6ppm,浓度最高的时候达到26ppm。”说明催化剂的活性下降很快。这就是实验室催化剂和现实应用中的差距。

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