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新宝gg:工业废气处理设施

作者:新宝gg发布时间:2019-03-06 15:54

  甲烷是最稳定的烃类,通常很难活化或氧化。其燃烧时产生大量水蒸气,催化燃烧的工作温度较高,天然气中含有的少量硫可以使催化剂中毒,因此催化剂必须具备较高的活性、水热稳定性和一定的抗中毒能力。目前研究较多的是Pd、Pt、Rh、Au等贵金属催化剂和金属氧化物催化剂。在较低温度下,贵金属催化剂活性比过渡金属氧化物高,但温度高于670 K时二者的活性相近,因此在甲烷浓度较高的场合使用过渡金属氧化物催化剂更有利。无催化剂时,甲烷在空气中受热燃烧过程的自由基反应剧烈,反应温度急剧上升。加入催化剂后,在377 ℃~877 ℃的温度区间,表面催化氧化反应和自由基反应同时发生,机理如图2所示。一般认为,饱和烃C-H 键的活化是催化燃烧最关键的一步。如图2所示,在贵金属催化剂上,吸附甲烷解离为甲基或亚甲基,它们与吸附氧作用直接生成CO2和H2O,或者生成化学吸附的甲醛,甲醛再与吸附氧进一步反应生成CO2和H2O。通常,大分子烃类比小分子烃类更容易在氧化物上吸附,而甲烷中碳原子又具有稳定的稀有气体电子构型,立体对称性非常高,C-H键键能高达435 kJ•mol�C1,所以甲烷在烃类中最难吸附、最难活化。因此,甲烷催化燃烧的深入研究有利于其他烃类催化燃烧催化剂的研制。

  天然气催化燃烧是一种新型的天然气燃烧技术,是典型的气-固相催化反应,它借助催化剂降低了反应的活化能,使其在较低的起燃温度200~300℃下进行无焰燃烧,有机物质氧化发生在固体催化剂表面,同时产生CO2和H2O,以及放出大量的热量,因其氧化反应温度低,所以大大地抑制了空气中的N2形成高温NOX[1]。 催化燃烧反应较低的活化能容许反应在贫碳氧化合物浓度下发生完全氧化,不形成CO和未完全燃烧的碳氧化合物,燃烧发生在常规气相易燃极限之外,使燃烧更加稳定[2]。另外,天然气高温催化燃烧的燃烧效率达近100%。因此利用天然气催化燃烧技术给温室大棚里的农作物提供CO2气肥,不仅节省能源,而且几乎不产生有毒气体污染农作物,借助天然气催化燃烧技术给温室大棚施加CO2气肥的方法值得借鉴与研究,以下通过实验来具体说明利用催化燃烧技术给温室施加CO2气肥的优势。

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