揮發(fā)性有機污染物催化燃燒整體催化劑的研究.pdf

1、揮發(fā)性有機污染物嚴重危害環(huán)境和人體健康，因此必須進行處理。催化燃燒是一種清潔、高效的VOCs凈化方法。整體式催化劑結(jié)構(gòu)規(guī)整，具有床層壓降低、傳質(zhì)性好等優(yōu)點，特別適用于工業(yè)上催化燃燒等要求高空速的場合。作為貴金屬燃燒催化劑的替代品，Cu-Mn復合氧化物是一類最有希望的VOCs燃燒凈化非貴金屬催化劑。因此，本文以堇青石蜂窩陶瓷整體載體為基體，以γ-Al2O3為涂層材料，以Cu-Mn-Ag復合氧化物為活性組分，制備了一系列整體式催化劑，并從以

2、下幾方面進行了研究： 涂層漿液及其在整體載體上涂覆的研究。結(jié)果表明，pH=2.5時漿液在室溫條件下能保持良好的流動性且不會發(fā)生沉降，40～50 wt.％的漿液固含量有利于提高涂層的負載量。通過提高溫度來降低粘度對涂層負載量沒有顯著影響。在pH=2.5、固含量為40～50 wt.％時，室溫下通過二次涂覆可以達到14～19 wt.％的涂層負載量 Cu-Mn-Ag復合氧化物催化劑的研究。結(jié)果表明，當Ag/Cu/Mn摩爾比等于

3、13.8/43.1/43.1、活性相總負載量等于21.2 wt.％，活性涂層負載量等于14.7 wt.％時，催化劑對甲苯的燃燒活性最好。本論文制備的整體式催化劑能夠承受很高的反應空速且在較寬的空燃比范圍內(nèi)保持良好的甲苯燃燒活性，在持續(xù)高溫反應10 h后催化劑活性未見下降。 優(yōu)化了整體催化劑的制備工藝條件，建立了關(guān)于干燥和焙燒過程的數(shù)學模型。結(jié)果表明，建立的兩個數(shù)學模型可以有效地用于模擬催化劑制備條件對甲苯起燃溫度和完全轉(zhuǎn)化溫度的

4、影響。無論是對起燃溫度還是完全轉(zhuǎn)化溫度，焙燒過程的影響均最顯著?；貧w系數(shù)顯著性分析表明，焙燒溫度所做的貢獻最大，然后依次是焙燒時間和干燥溫度。干燥前將催化劑在室溫下靜置過夜能有效防止活性相發(fā)生遷移，從而使得干燥溫度對催化劑活性沒有顯著影響。催化劑最佳制備條件為：干燥溫度120℃左右、焙燒溫度450℃左右、焙燒時間不宜過長，2～3h即可 研究了最佳催化劑對多種VOCs催化燃燒活性。結(jié)果顯示，在所考察條件下，本論文制備的催化劑對多種