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催化燃燒RCO的特點和機理
 

催化燃燒RCO的特點和機理

日期:2018-1-10 18:05:24 人氣:4012
    催化燃燒是典型的氣—固相催化反應,通過催化劑降低反應活化能使其在較低的起燃溫度200~300℃下進行無焰燃燒,有機物質氧化發生在固體催化劑表面,同時產生CO2和H2O,以及放出大量熱量(反應溫度低于燃燒溫度)
實質:空氣中的氧氣被催化劑中的活性組分所活化,當活性氧與反應物分子接觸時發生了能量的傳遞,反應物分子隨之被活化,從而加快了氧化反應的速率。

催化燃燒的機理

一、催化劑的作用

催化劑的作用像“氣—固”反應一樣,有機物RH在催化劑作用下完全氧化一般需經以下步驟:

1 反應物分子由固相轉移到催化劑表面;
2 通過細孔由外表面向內表面擴散;
3 克服氣—固界面膜的阻力被催化劑表面的活性物質吸附(至少吸附一種反應物);
4 被活化的吸附物與另一種活化的吸附物、或物理吸附物、或直接來自氣相之間的反應物進行化學反應;
5 反應產物從催化劑表面托付;
6 托付物通過細孔向催化劑外表面擴散;
7 由外表面向氣相擴散

二、反應活性化

電子云分布狀態及空間結構不同;
不同種類反應物具有不同的反應活性;
分子中所含元素成分不同;
催化劑表面活性結構要求各不相同;
催化劑表面活性中心性質要求各不同。

因此,需要研制具有不同活性成分、表面性質及基團結構的催化劑與之相適應,以提高催化反應的實際效果。

三、混合效應

單一組分的氧化活性與混合組分的氧化活性往往有所不同,存在競爭吸附。
大致規律是:
1 性質與結構類似的分子相互影響小。
2 極性分子與非極性分子共存時有明顯影響。 
3 含有孤對電子原子的分子對其他共存分子的反應一般都有一定程度的抑制作用,尤其在較低溫度時更為明顯。

四、O2分子的活化及活性

燃燒反應中,氧是重要因素。
O2分子首先在催化劑表面上活化形成不同類型的活性氧物質,其中有一類氧物質具有極高的氧化活性,在完全氧化反應中其主要作用。
這種“氧物質”是親電性的,主要進攻反應物分子中電荷密度較大部位(如不飽和鍵)。
活性較弱的氧物質也并非專管選擇性反應,隨溫度升高、活性增強,亦起完全氧化作用。



催化燃燒RCO技術的應用


1、涂裝噴涂行業

2、注塑行業

3、油墨印刷行業

4、化工行業

5、電子生產行業

處理有機廢氣領域

其化學方程式如下:

有機廢氣+含氮有機廢氣+空氣中的氧氣→二氧化碳+氮氣+水+熱量

傳統的有機廢氣凈化處理方法:吸附法、冷凝法、直接冷卻法等
問題:易造成二次污染
催化燃燒法:
將有機分子在催化劑表面作用發生深度氧化轉化為無害的CO2和H2O的方法,又稱為催化完全氧化法或催化深度氧化法。



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