來(lái)源:鉑銳催化 作者:羅孟飛
由于國(guó)家對(duì)污染管控的越來(lái)越嚴(yán)格，對(duì)VOCs凈化監(jiān)管也越來(lái)越規(guī)范。作為處理VOCs的主要技術(shù)-催化燃燒的應(yīng)用日趨普及。因此，生產(chǎn)和使用催化燃燒技術(shù)、濃縮催化燃燒技術(shù)、蓄熱催化燃燒技術(shù)的企業(yè)也如雨后春筍。很多環(huán)保設(shè)備公司和終端用戶對(duì)催化燃燒技術(shù)并不了解，甚至很多催化劑生產(chǎn)公司，也不完全了解。為此，我總結(jié)了VOCs催化劑常見(jiàn)問(wèn)題，歡迎大家補(bǔ)充更新。
1.什么是VOCs？
答：百度上的解釋是：在我國(guó)，VOCs（volatileorganiccompounds）揮發(fā)性有機(jī)物，是指常溫下飽和蒸汽壓大于70Pa、常壓下沸點(diǎn)在260℃以下的有機(jī)化合物，或在20℃條件下蒸汽壓大于或者等于10Pa具有相應(yīng)揮發(fā)性的全部有機(jī)化合物。
VOCs中的s是英文里的復(fù)數(shù)，有很多種VOC的意思。
2.VOCs的危害
答：VOCs也是參與大氣光化學(xué)反應(yīng)主要物質(zhì)，生成PM2.5和臭氧，是導(dǎo)致空氣質(zhì)量下降的主要物質(zhì)。對(duì)人體的影響包括損害神經(jīng)、肺、腎臟、血液、肝臟及新陳代謝。
3.什么是催化劑？
答：根據(jù)國(guó)際純粹化學(xué)與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)1981年的定義：催化劑是一種改變反應(yīng)速率但不改變反應(yīng)總標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能的物質(zhì)。催化劑能夠加快化學(xué)反應(yīng)速率和改變化學(xué)反應(yīng)途徑。催化劑在化學(xué)反應(yīng)中引起的作用叫催化作用。
4.觸媒與催化劑？
答：在日文中“觸媒”是催化劑的意思，早期我們借用了日文的漢字“觸媒”?，F(xiàn)在我們采用了催化劑新名字，在日本和中國(guó)臺(tái)灣依然使用“觸媒”。目前在商業(yè)上“觸媒”和“催化劑”使用的比較混亂，如光觸媒，光催化，合成氨催化的鐵觸媒和鐵催化劑。按照標(biāo)準(zhǔn)的用法，應(yīng)該用催化劑而非“觸媒”。
5.直接燃燒與催化燃燒的區(qū)別？
答：直接燃燒（熱力燃燒）就是把氣體溫度提高到自身可燃燒的溫度，一般需要850oC，類(lèi)似于垃圾焚燒。催化燃燒就是在催化劑的幫助下，使VOCs的燃燒溫度降低，反應(yīng)可以在320oC左右發(fā)生。
6.有不需要加熱的催化劑嗎？
答：經(jīng)常碰到有人問(wèn)，在不加熱的情況下，能不能催化VOCs。根據(jù)我了解，目前只有氫氣，一氧化碳、甲醛的氧化反應(yīng)能在室溫條件下進(jìn)行。其他VOCs的催化燃燒都需要溫度。
7.催化劑的空速和接觸時(shí)間
答：反應(yīng)空速是指規(guī)定的條件下，單位時(shí)間單位體積催化劑處理的氣體量，單位為m3/(m3催化劑˙h)，即h-1?？账俜从沉舜呋瘎┑奶幚砟芰?。
對(duì)于VOCs催化劑給出的是體積空速，體積空速=原料體積流量（Nm3˙h-1）/催化劑體積（m3）。
催化劑的接觸時(shí)間是反應(yīng)氣體在催化劑床層中停留的時(shí)間，即反應(yīng)時(shí)間。接觸時(shí)間（s）=3600/空速。
8.VOCs催化劑的起燃溫度
答：催化劑的VOCs的起燃溫度，是實(shí)驗(yàn)室對(duì)催化劑活性的描述。起燃溫度，英文是light-offtemperature，這個(gè)目前也尚未統(tǒng)一，有的只有機(jī)物轉(zhuǎn)化率達(dá)到50%的溫度。對(duì)于VOCs，我認(rèn)為以轉(zhuǎn)化率溫度99%的溫度來(lái)比較催化劑活性更加科學(xué)。
9.如果VOCs濃度下降，是否可相應(yīng)減少催化劑？
答：曾經(jīng)有人問(wèn)，如果4000mg/m3的VOCs，設(shè)計(jì)裝催化劑500L，那么如果400mg/m3的VOCs是否只有裝50L催化劑就可以了?；卮疬@個(gè)問(wèn)題比較復(fù)雜，只能說(shuō)如果400mg/m3的VOCs依然需要500L催化劑。
10.催化劑床層高度對(duì)催化劑有影響嗎？
答：催化劑床層需要一個(gè)合理高度，一般為300mm。太高和太低會(huì)影響催化效果。
11.蜂窩催化劑如果上下直接填裝會(huì)堵塞孔道嗎？
答：到目前為止，還沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)這種情況發(fā)生。
12.催化劑的中毒物質(zhì)是什么?
答：樹(shù)脂、高沸點(diǎn)聚合物、焦油、重金屬（Hg、Pb、Sn、Zn），有機(jī)磷，磷化物，有機(jī)硅，及含氟有機(jī)物等物質(zhì)。不過(guò)催化劑抗中毒性能與催化劑性能有關(guān)。
13.含Cl和含S的有機(jī)物會(huì)能用催化燃燒技術(shù)嗎？
答：取決于催化劑性能，不過(guò)處理后的尾氣需二次處理HCl、SOx等物質(zhì)。
14.催化劑的熱穩(wěn)定性
答：由于催化燃燒是強(qiáng)放熱反應(yīng)，當(dāng)VOCs濃度較高時(shí)，催化劑床層升溫明顯，因此要求催化劑有比較高的熱穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)室是測(cè)試高溫焙燒催化劑的活性與新鮮催化劑活性的下降幅度來(lái)表征催化劑的熱穩(wěn)定性的。
