第10章催化转化法法净化气体污染物ppt课件.ppt

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1、催化转化：是指废气通过催化剂床层的催化反应，是其中的污染物转化为无害或易于处理与回收利用物质的净化方法。优点：①对不同浓度的污染物具有很高转化率；②污染物与主气流不需要分离，避免了可能产生的第二次污染；③操作过程简化。缺点：催化剂较贵，且废气预热需耗一定能量，这样使净化处理的费用增加。第十章催化转化法净化气态污染物第一节催化作用和催化剂一、催化作用化学反应速度因加入某种物质而改变，而被加入物质的数量和性质，在反应终止时不变的作用称为催化作用第十章催化转化法净化气态污染物催化反应机理催化作用加快反应速度的原理是由于催化剂的参与，改变了原来的反应途径。在无催化剂时，A、B两种物质按照下面的方式进

2、行化学反应：A+BAB当有催化剂K参与时，反应过程发生了变化，即：A+KAKAK+BAB+K由于加入了催化剂，诱发了原反应所没有的中间反应，使化学反应沿着新途径进行，降低了反应的活化能，从而大大加快了化学反应速度.第十章催化转化法净化气态污染物催化反应分类均相常用液相催化反应体系：接触容易，分离难非均相（多相催化）常用气固相催化体系：接触最重要，分七个步骤（对比吸附过程）第十章催化转化法净化气态污染物二.催化剂（一）组成主活性组分：催化剂主体，可单独作为催化剂；助催化剂：（1）本身无活性(2)具有提高活性组分活性的作用；载体：起支撑活性组分的作用，使催化剂具有合适形状与粒度，从而有大的比表面

3、积，增大催化剂活性，节约活性组分用量，并有传热、稀释和增强机械强度作用，可增加延长催化剂使用寿命。（二）催化剂的性能主要指：其活性、选择性和稳定性第十章催化转化法净化气态污染物1．活性衡量催化剂效能大小的标准。公式表示为：式中：A--------催化剂活性，kg/(h.g)；W--------产品质量，kg；t----------反应时间，h；WR-------催化剂质量，g。工业中，常把产品量换算为转化率X表示第十章催化转化法净化气态污染物2．催化剂的选择性选择性是指若化学反应在热力学上有几个反应方向时，一种催化剂在一定条件下只对其中的一个反应起加速作用的特征，表示为：活性与选择性是催化剂

4、本身最基本的性能指标，是选择和控制反应参数的基本依据，二者均可度量催化剂加速化学反应速度的效果，但反映问题的角度不同。活性--------催化剂对提高产品产量的作用；选择性-----表示催化剂对提高原料利用率的作用；第十章催化转化法净化气态污染物3．催化剂的稳定性定义：催化剂在化学反应过程中保持活性的能力。包括：（1）热稳定性；（2）机械稳定性：（3）抗毒稳定性。影响催化剂寿命的因素主要有：催化剂的老化和中毒。催化剂的老化：是指催化剂在正常工作条件逐步失去活性过程。催化剂的中毒：是指反应物中少量杂质使催化活性迅速下降的现象。第十章催化转化法净化气态污染物第三节环境工程中的催化剂及净化工艺一．

5、催化净化法的一般工艺催化法治理废气的一般工艺过程包括：（1)废气预处理去除催化剂毒物级固体颗粒物（避免催化剂中毒）；（2)废气预热到要求的反应温度（如选择性催化还原去除NOX废气的预热温度须达200~220OC以上）；（3）催化反应；（4）废热和副产品的回收利用等。第十章催化转化法净化气态污染物二、净化气态污染物对催化剂的要求a.高活性：要求催化剂具有去除有害物质的极高效率，因为气体中所含有害物质浓度低，只有催化剂的活性很高，才能有效地去除有害物质。b.高机械强度：因要处理的气体量往往很大，故要求催化剂具有能承受流体冲刷压力的强度。c.高选择性：要处理的气体中往往成分复杂，因此，要求催化剂有

6、高的选择性。d.高稳定性：被处理的气体中通常含有催化剂毒物，因此要求催化剂抗毒能力强，化学稳定性高，寿命长。除此，要求催化剂还要有高的热稳定性和比较宽的温度范围。e.其它要求催化剂易于制造、价廉、使用性能好、耐磨、具有较小的压力降等。第十章催化转化法净化气态污染物三、催化剂的分类金属元素催化剂（铂，银，钯，铁，铜）化合物为主要活性物质（氧化物，硫化物）第十章催化转化法净化气态污染物固定床反应器最主要的气固相催化反应器优点:流体接近于平推流，返混小，反应速度较快固定床中催化剂不易磨损，可长期使用停留时间可严格控制，温度分布可适当调节，高选择性和转化率缺点:传热差(热效应大的反应，传热和温控是难

7、点)催化剂更换需停产进行第十章催化转化法净化气态污染物固定床反应器单层绝热反应器结构简单，造价低廉，气流阻力小内部温度分布不均用于化学反应热效应小的场合第十章催化转化法净化气态污染物固定床反应器多段绝热反应器相邻两段之间引入热交换(a)间接换热(b)直接换热第十章催化转化法净化气态污染物固定床反应器列管式反应器用于对反应温度要求高，或反应热效应很大的场合其他反应器径向反应器薄层床反应器自热式反应器第十章催化转