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    低温催化氧化VOCs研究综述

    来源:admin(传梦环保整理发布)   时间:2020-01-22

    低温催化氧化VOCs研究综述

    摘要:挥发性有机化合物污染是一个复杂的题目,触及来普遍转变的污染物,威逼人类健康和情况。低温催化氧化具有高效、经济的特点,在研究和利用范畴获得了普遍的研究。综述了再生催化氧化、光催化氧化和吸附浓缩/臭氧化夹杂处置的工程特点。研究表白,进步催化剂的低温活性,进步氧化剂的热收受接管效力,成长夹杂处置手艺是节制VOCs污染的最有用手段。

    挥发性有机化合物(VOCs)从各类产业和天然资本排放来情况中,构成的污染是所有人配合关心的题目。节制挥发性有机物污染物的最好方式是在排放前将其断根。面临似此严肃的情势,最近几年来出台了愈来愈严酷的规章轨制,响应地需要更有用的VOCs往除手艺。本文综述了最近几年来在尝试室研究和工程利用中催化往除挥发性有机物的研究进展,以解决产业挥发性有机物污染节制的新趋向。

    1催化利用

    催化反映具有较着的低温活性、挑选性和高效性等长处,在产业污染节制中获得了普遍的利用。此中,RCO和PCO是VOCs污染节制市场上的2种首要催化手艺。在此根本上,将吸附、臭氧氧化与之相连系的夹杂处置手艺也逐步成为一种新兴的手艺。

    1.1再生催化氧化

    再生催化氧化(RCO)是一种与再生热氧化(RTO)类似的往除VOCs的最节能手艺之一。它们都利用两个或多个含有陶瓷填料的床作为传热介质。[1]典型的两床RCO首要由陶瓷层、催化剂层、加热器构成,别离起来蓄热、反映介质和供热的感化。当颠末陶瓷柜A时,VOCs被陶瓷层预热,其温度将升高,当VOCs向下贱经陶瓷柜B时,年夜部门热量保存在高比热的陶瓷中,并筹办鄙人一个轮回中预热VOCs。与尝试室范围比拟,工程利用更重视本钱与机能的平稳,故在挑选高效催化剂时,更重视催化剂的起燃温度和蔼体空速,这决议了能耗程度和装备尺寸。

    1.2光催化氧化

    与热催化分歧,光催化可在室温下利用紫外线或可见光进行,故PCO的布局比RCO简单。光催化在室温下对各类VOCs具有普遍的活性,但逗留时候较长,氧化能力和顺应性有限。[8]陈述称,在太阳能光催化间歇反映器中,利用TiO2的PVC板在3h内仅往除42%的苯和38%的甲苯。[2,3]实验表白,该法具有较高的往除率,但与工程利用程度相差甚远。另外,产业勾当发生的VOCs排放比室内情况更加复杂,是以成长最新的光催化手艺成为需要。

    1.3催化夹杂处置

    跟着产业工艺的不竭成长和优化,年夜部门VOCs污染源偏向于排放低浓度VOCs。在这类状况下,传统手艺是分歧理的,且每一个产业污染源中存在多种VOCs。是以,所触及的VOCs种类会彼此竞争催化氧化;进而不完全氧化致使往除率低和副产品。[4]因为VOCs在物流中的多样性和复杂性,经由过程单一的手艺将它们全数断根是不实际的。今朝,催化与吸附浓缩、臭氧氧化等相连系的手艺更加有用和适合。

    1.3.1吸附浓缩催化氧化

    吸附浓缩催化手艺是一种杰出的低浓度VOCs污染解决方案。经由过程持续吸拥护解吸,获得较高浓度的VOCs,使后处置更节能。夹杂吸附浓缩催化手艺具有吸拥护氧化的长处,且避免了饱和吸附剂的频仍措置和单一手艺没法解决的高能耗。[5]

    1.3.2 臭氧氧化催化

    因为VOCS污染物在气体情况中稳固性差,单次臭氧化很难使其完全氧化为CO2和H2O。利用臭氧作为预处置可与通俗催化手艺发生协同效应。[5]在工程中,臭氧氧化进程中发生有害副产品尤其使人存眷,研究制备了钴锰复合氧化物催化剂,在室温下于O3往除甲醛,在微量O3浓度下到达80.2%的甲醛往除效力。[6]这类臭氧氧化与催化或光催化氧化连系的夹杂处置比单体处置更有用、更环保。

    2结论

    低温催化脱除VOCs具有用率高、经济性等长处,遭到了普遍的研究。触及热和光引诱类型的多组催化氧化剂已成功地用作常规VOCs往除手艺。同时,吸附、臭氧氧化等在往除VOCs方面具有良多有点,在尝试室反映器中表示出优良的机能;但其在实践中存在着二次污染及效力相对较低的错误谬误。对低浓度特点的VOCs排放,传统的燃烧、冷凝等方式难以知足严酷的划定。夹杂催化处置连系了各类手艺的长处,对低浓度VOCs污染的治理更具本钱效益。

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