光催化氧化設備的技術(shù)特點(diǎn)和催化劑的分類(lèi)

光催化氧化設備的技術(shù)特點(diǎn)：

1、能耗低：設備啟動(dòng)，僅需15~30分鐘升溫至起燃溫度，耗能僅為風(fēng)機功率，濃度較低時(shí)自動(dòng)補償。

2、穩定：設備配有阻火除塵系統、防爆泄壓系統、超溫警報系統及自控系統。

3、余熱可回用：余熱可返回烘道，降低原烘道中消耗功率；也可作其它方面的熱源。

4、操作方便：設備工作時(shí)，實(shí)現自動(dòng)控制。

5、占地面積?。簝H為同行業(yè)同類(lèi)產(chǎn)品的70%~80%，且設備基礎無(wú)特別要求。

6、使用壽命不錯：催化劑一般8000小時(shí)換，并且載體可。

7、阻力小，凈化率不錯：采用當今的貴金屬鈀、鉑浸漬的蜂窩狀陶瓷載體催化劑，比表面積大。

光催化氧化設備的使用越來(lái)越頻繁，這一點(diǎn)早已不是什么秘密。這是因為現今廢氣處理技術(shù)中，主要有燃燒、冷凝、吸附、膜處理技術(shù)等。除燃燒技術(shù)外，其它處理方法主要適合于物種較單一、廢氣工況較穩定的場(chǎng)合，而且可適用工況范圍均小。但是大多數工業(yè)廢氣存在物種復雜、工況波動(dòng)大，回收價(jià)值不高的問(wèn)題，對于這一類(lèi)尾氣較適合采用燃燒技術(shù)。另外，與普通的熱力焚燒處理技術(shù)相比，催化燃燒技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)，據市場(chǎng)分析數據，催化燃燒技術(shù)在有機廢氣處理技術(shù)中已占50～60%之多，成為主流成熟的廢氣處理技術(shù)。

光催化氧化設備利用的是典型的氣-固相催化反應，其實(shí)質(zhì)是活性氧參與的氧反應作用。在催化燃燒過(guò)程中，借助催化劑在低溫下（200～400℃）下，實(shí)現對有機物的全部氧反應，催化劑的作用是降低活化能，同時(shí)催化劑表面具有吸附作用，使反應物分子富集于表面提升了反應速率，加快了反應的進(jìn)行。借助催化劑可使有機廢氣在較低的起燃溫度條件下，發(fā)生無(wú)焰燃燒，并氧反應分離為CO2和H2O，同時(shí)放出大量熱能。因此，能耗少，操作簡(jiǎn)便，凈化速率不錯，在有機廢氣特別是回收價(jià)值不大的有機廢氣凈化方面，比如化工，噴漆、絕緣材料、漆包線(xiàn)、涂料生產(chǎn)等行業(yè)應用較廣，已有不少定型設備可供選用。

光催化氧化設備應用于活性炭吸附濃縮催化燃燒系統，用于替代催化燃燒和加熱器部分。光催化氧化設備處理技術(shù)特別適用于熱回收率需求高的場(chǎng)合，也適用于同一生產(chǎn)線(xiàn)上，因產(chǎn)品不同，廢氣成分經(jīng)常發(fā)生變化或廢氣濃度波動(dòng)大的場(chǎng)合。應用行業(yè)包括汽車(chē)、造船、摩托車(chē)、自行車(chē)、家用電器、集裝箱等生產(chǎn)廠(chǎng)的涂裝生產(chǎn)線(xiàn)。石油、化工、橡膠、油漆，涂料、制鞋粘膠、塑膠制品、印鐵制罐、印刷油墨、電纜及漆包線(xiàn)等生產(chǎn)線(xiàn)的廢氣處理，適用于需要熱能回收的企業(yè)或烘干線(xiàn)廢氣處理，可將能源回收用于烘干線(xiàn)，從而達到節約能源的目的?？商幚淼挠袡C物質(zhì)種類(lèi)包括苯類(lèi)、酮類(lèi)、酯類(lèi)、酚類(lèi)、醛類(lèi)、醇類(lèi)、醚類(lèi)和烴類(lèi)等等。

光催化氧化設備催化燃燒法的工藝特點(diǎn)：

1、采用光催化氧化設備燃燒工藝凈化有機廢氣，可同時(shí)去掉多種有機污染物，具有工藝流程簡(jiǎn)單、設備緊湊、運行穩定等優(yōu)點(diǎn)；

2、光催化氧化設備具有運行費用不高的優(yōu)點(diǎn)，其熱回收速率不錯；

3、光催化氧化設備具有凈化速率不錯的特點(diǎn)；

光催化氧化設備含VOCs廢氣進(jìn)入裝置入口，經(jīng)過(guò)濾器過(guò)濾后進(jìn)入換熱器室進(jìn)行熱交換，再進(jìn)入燃燒器室對廢氣進(jìn)行預加熱（燃燒用氧氣為廢氣中所含有的空氣，也可通過(guò)旁路風(fēng)閥補充空氣），待加熱至350℃后由送風(fēng)機將預熱氣體抽至催化劑室進(jìn)行催化氧化。由于部分廢氣中含有硫、硅、磷等元素，會(huì )使貴金屬催化劑中毒，因此預加熱后的廢氣在進(jìn)入催化劑室前需進(jìn)行預處理。當處理后的廢氣進(jìn)入催化劑室并與氧化催化劑接觸時(shí)，催化劑將廢氣中的VOCs氧化分解成CO2和H2O。

光催化氧化設備催化劑的品種已相當多，按活性成分大體可分3類(lèi)：

一、復氧化物催化劑。一般認為，光催化氧化設備復氧化物之間因為存在結構或電子調變等相互作用，活性比相應的單一氧化物要高。有以下兩大類(lèi)：

1、鈦礦型復氧化物。稀土與過(guò)渡金屬氧化物在條件下能夠構成具有鈣鈦礦型的復合氧化物，通式為ABO3，其活性明顯優(yōu)于相應的單一氧化物。結構中一般A為四面體型結構，B為八面體形結構，這樣A和B構成交替立體結構，易于替代而發(fā)生品質(zhì)缺點(diǎn)，即催化活性位，外表晶格氧供給的氧化，從而完成氧化反響。常見(jiàn)的有幾類(lèi)如：BaCuO2、LaMnO3等。

3、催化劑負載方法。催化劑活性組分可通過(guò)下列方法沉積在載體上：電沉積在環(huán)繞或壓制的金屬載體上；沉積在顆粒狀陶瓷材料上；沉積在蜂窩結構的陶瓷材料上。

2、尖晶石型復氧化物。作為復氧化物重要的一種結構類(lèi)型，以AB2X4表示。尖晶石亦具有不錯的氧化催化活性，如對CO的催化燃燒起燃點(diǎn)落在低溫區(約80℃)，對烴類(lèi)亦在低溫區可完成氧化。其間研討為活潑的CuMn2O4尖晶石，對芳烴的活性尤為超卓，如使甲苯燃燒只需260℃，完成低溫催化燃燒，具有特別實(shí)際意義。

二、貴金屬催化劑。鉑、鈀、釕等貴金屬對烴類(lèi)及其衍生物的氧化都具有很高的催化活性，且運用壽命不錯，適用范圍廣，易于收回，因此是常用的廢氣燃燒催化劑。如我國早選用的Pt-Al2O3催化劑就歸于此類(lèi)催化劑。但因為其資源稀疏，價(jià)格昂貴，不怕中毒性差，人們一向盡力尋覓替代品或盡量削減其用量。

三、過(guò)渡金屬氫化物催化劑。作為替代貴金屬催化劑，選用氧化性較不錯的過(guò)渡金屬氧化物，對甲烷等烴類(lèi)和一氧化碳亦具有較不錯的活性，一起下降了催化劑的本錢(qián)，常見(jiàn)的有MnOx、CoOx和CuOx等催化劑。大連理工大學(xué)的含MnO2催化劑，在130℃及空速13000h-1的條件下能甲醇蒸氣，對乙醛、丙酮、苯蒸氣的也很有作用。