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1、有不需要加熱的催化劑嗎?
答:經常碰到有人問,在不加熱的情況下,能不能催化VOCs。根據我了解,目前只有氫氣,一氧化碳、甲醛的氧化反應能在室溫條件下進行。其他VOCs的催化燃燒都需要溫度。
2、催化劑的空速和接觸時間
答:反應空速是指規(guī)定的條件下,單位時間單位體積催化劑處理的氣體量,單位為m3/(m3催化劑·h),即h-1。空速反映了催化劑的處理能力。
對于VOCs催化劑給出的是體積空速,體積空速=原料體積流量(Nm3·h-1)/催化劑體積(m3)。
催化劑的接觸時間是反應氣體在催化劑床層中停留的時間,即反應時間。接觸時間(s)=3600/空速。
答:催化劑的VOCs的起燃溫度,是實驗室對催化劑活性的描述。起燃溫度,英文是light-offtemperature,這個目前也尚未統(tǒng)一,有的只有機物轉化率達到50%的溫度。對于VOCs,我認為以轉化率溫度99%的較低溫度來比較催化劑活性更加科學。
4、如果VOCs濃度下降,是否可相應減少催化劑?
答:曾經有人問,如果4000mg/m3的VOCs,設計裝催化劑500L,那么如果400mg/m3的VOCs是否只有裝50L催化劑就可以了?;卮疬@個問題比較復雜,只能說如果400mg/m3的VOCs依然需要500L催化劑。
5、催化劑床層高度對催化劑有影響嗎?
答:催化劑床層需要一個合理高度,一般為300mm。太高和太低會影響催化效果。
6、 蜂窩催化劑如果上下直接填裝會堵塞孔道嗎?
答:到目前為止,還沒有聽說這種情況發(fā)生。
7、 催化劑的中毒物質是什么?
答:樹脂、高沸點聚合物、焦油、重金屬(Hg、Pb、Sn、Zn),有機磷,磷化物,有機硅,及含氟有機物等物質。不過催化劑抗中毒性能與催化劑性能有關。
8、 含Cl和含S的有機物會能用催化燃燒技術嗎?
答:取決于催化劑性能,不過處理后的尾氣需二次處理HCl、SOx等物質。
9、催化劑的熱穩(wěn)定性
答:由于催化燃燒是強放熱反應,當VOCs濃度較高時,催化劑床層升溫明顯,因此要求催化劑有比較高的熱穩(wěn)定性。實驗室是測試高溫焙燒催化劑的活性與新鮮催化劑活性的下降幅度來表征催化劑的熱穩(wěn)定性的。
10 、催化劑中貴金屬與催化活性
答:(1)貴金屬Pd的存在形式對催化劑性能的影響:
對于CO氧化的活性位為PdO,進入二氧化鈰晶格形成固溶體的PdO活性很低;然而,對于甲烷氧化的活性剛剛相反,進入二氧化鈰晶格形成固溶體的PdO具有很高的甲烷氧化??梢奝d存在形式對催化劑氧化活性影響很大。
(2)助催化劑和載體的影響:
氧化鋁負載貴金屬Pd催化劑的Pd含量都是1%,但是添加Nb后催化劑的苯氧化活性和穩(wěn)定性明顯提高,說明助催化劑對催化劑性能有較多的影響。
相同貴金屬Pd含量的催化劑,Pd-N/CeO2催化劑的甲苯氧化活性高于Pd-N/Al2O3催化劑。而相同的貴金屬Pd含量的Pd-N/CeO2催化劑的甲苯氧化活性明顯高于Pd-C/CeO2,差別在于前者是硝酸鈀,后者為氯化鈀??梢娡瑯右粋€催化劑,由于采用的Pd原料不一樣,催化劑活性差別非常大。
(3)貴金屬Au粒子與催化活性的關系:
催化劑的活性與貴金屬Au的粒子大小有很大關系,同樣的貴金屬含量,由于粒子尺寸的不同,催化劑活性相差可以高達幾十倍。
從上面三個例子的比較可以看出,相同的貴金屬含量催化劑的性能有很大差別。除了這些,還有很多因素影響著催化劑性能,如貴金屬的金屬態(tài)與氧化態(tài)的比例,活性組分暴露的晶面,及其活性組分與載體的相互作用,都會影響催化劑的活性和穩(wěn)定性。因此,對于VOC催化劑使用單位,應以選擇高性能的催化劑放在首位。
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