有機廢氣處理之熱破壞法技術

廢氣的處理應從兩方面進行：一是針對懸浮粒狀污染物的廢氣除塵；二是針對氣態污染物的廢氣凈化氣態污染物的控制主要是利用物化性質，如溶解度、吸附飽和度、露點及選擇化學反應等的差異，將污染物從廢氣中分離出來；或者將污染物轉化為無害或易于處理的物質。廢氣凈化的基本方法有吸收法、吸附法、冷凝法、催化轉化法及燃燒法等。

熱破壞是目前應用比較廣泛也是研究較多的有機廢氣處理方法 ,特別是對低濃度有機廢氣 ,有機化合物的熱破壞可分為直接火焰燃燒和催化燃燒。直接火焰燃燒是一種有機物在氣流中直接燃燒和輔助燃料燃燒的方法。多數情況下,有機物濃度較低 ,不足以在沒有輔助燃料時燃燒。直接火焰燃燒在適當溫度和保留時間條件下,可以達到 99%的熱處理效率。

催化燃燒是有機物在氣流中被加熱,在催化床層作用下,加快有機物化學反應(或破壞效率的方法 ) ,催化劑的存在使有機物在熱破壞時比直接燃燒法需要更少的保留時間和更低的溫度。催化劑在催化燃燒系統中起著重要作用。用于有機廢氣凈化的催化劑主要是金 屬和金屬鹽 ,金屬包括貴金屬和非貴金屬。目前使用的金屬催化劑主要是 Pt、 Pd,技術成熟 ,而且催化活性高 ,但價格比較昂貴而且在處理鹵素有機物 ,含N、 S、 P等元素時 ,有機物易發生氧化等作用使催化劑失活。非金屬催化劑有過渡族元素鈷、 稀土等。近年來催化劑的研制無論是國內還是國外進行得較多 ,而且多集中于非貴金屬催化劑并取能得了很多成果。例如V2O5 +MOX (M:過渡族金屬 ) +貴金屬制成的催化劑用于治理甲硫醇廢氣 , Pt + Pd + Cu催人劑用于治理含氮有機醇廢氣。

由于有機廢氣中常出現雜質 ,很容易引起催化劑中毒,導致催化劑中毒的毒物 (抑制劑主要有磷、 鉛、 鉍砷、 錫、 汞、 亞鐵離子鋅、 鹵素等。催化劑載體起到節省催化劑 ,增大催化劑有效面積 ,使催化劑具有一定機械強度 ,減少燒結 ,提高催化活性和穩定性的作用。能作為載體的材料主要有AL2O3鐵釩、石棉、 陶土、 活性炭、 金屬等 ,常用的是陶瓷載體一般制成網狀、 球狀、柱狀、峰窩狀。另外近年來研究較多且成功的有絲光沸石等。對催化燃燒而言 ,今后研究的重點與熱點仍將是探索高活性的催化劑及其載體 ,催化氧化機理。