VOC催化燃烧如何防止催化剂失活

1.催化燃烧原理

催化燃烧是典型的气-固相催化反应,其实质是活性氧参与深度氧化作用。在催化燃烧过程中，催化剂的作用是降低反应的活化能，同时使反应物分子富集于催化剂表面，以提高反应速率。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下发生无焰燃烧,并氧化分解为CO2和H2O，同时放出大量热。

2.催化燃烧特点

2.1 起燃温度低,节省能源

有机废气催化燃烧与直接燃烧相比，具有起燃温度低、能耗低的显著特点。在某些情况下，催化燃烧达到起燃温度后便无需外界供热。

2.2 适用范围广

催化燃烧几乎可以处理所有的烃类有机废气及恶臭气体。对于化工、涂料、家具、半导体制造、绝缘材料等行业排放的低浓度、多成分、无回收价值的废气，采用吸附-催化燃烧法的处理效果较好。

2.3 处理效率高，无二次污染

用催化燃烧法处理有机废气的净化率一般都在98%以上，净化后产物为无害的CO2和H2O（杂原子有机化合物还有其他燃烧产物），且由于燃烧温度低，能大量减少NOX的生成，因此不会造成二次污染。

3.催化剂失活

催化剂在使用过程中随着时间的延长，活性将会逐渐下降，直至失活。催化剂失活主要有以下三种类型。

（1）催化剂完全失

使催化剂失活的毒物包括快速和慢速作用毒物两大类。快速作用毒物主要有P、As等，慢速作用毒物有Pb、Zn等。通常情况下，催化剂失活是由于毒物与活性组分化合或熔成合金。对于快速作用毒物来说,即使只有微量，也能使催化剂迅速失活。

（2）抑制催化反应

卤素和硫的化合物易与活性中心结合，但这种结合是比较松弛、可逆且暂时性的，当废气中的这类物质被去除后，催化剂活性可以恢复。

（3）沉积覆盖活性中心

不饱和化合物的存在可导致炭沉积，此外，陶瓷粉尘、铁氧化合物及其他颗粒物堵塞活性中心后，也会影响催化剂的吸附与解吸能力，导致催化剂活性下降。

4.催化剂失活的防止

对催化剂活性的衰减，可以采取下列相应的措施加以防止。

①按操作规程正确控制反应条件。

②当催化剂表面结炭时，应吹入新鲜空气，以提高燃烧温度，烧去表面结炭。

③将废气进行预处理，以除去毒物，防止催化剂中毒。

④改进催化剂的制备工艺，提高催化剂的耐热性和抗毒能力。