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催化燃烧技术

文章来源:本站   发布时间:2020-03-05   点击数:32

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近年来,生态环境建设上升至国家战略高度,各项环保标准日益严格,PM2.5与氮氧化物的污染水平逐渐降低,但VOCs和O3在污染源中所占的比重却稳步上升。在我国PM2.5防控初见成效,能源结构、产业结构不断改善的情况下,VOCs和O3的问题今后会越来越凸显。

据中国科学院生态环境研究中心研究员介绍,当前我国大气污染物的处置主流方法分为回收法与消除法两种。

回收法:炭吸附、变压吸附、冷凝法和膜分离技术。

消除法:热氧化、催化燃烧、光催化、生物氧化等。其中,催化燃烧是适用范围较为广泛的治理技术。

催化燃烧可以使燃料在较低的温度下实现完全燃烧,可改善燃烧过程、降低反应温度、促进完全燃烧、抑制有毒有害物质的形成,对环境没有污染,目前其应用领域正不断扩展,已广泛地应用在生产、生活的诸多方面。

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催化燃烧的核心材料——催化剂的研究与开发的重要性越发凸显。现在的催化剂多以贵金属催化剂为主,绝大多数需要靠国外进口,价格高、数量少,于是开发低成本、贵金属减量化、复合氧化物、非贵金属催化剂等,高效率的催化燃烧催化剂,成为焦点。

由于非贵金属催化剂低温催化活性较低,表现在比表面积通常较低与活性元素选取及配比不合适。因此可以合适选取元素种类,优化各元素之间的配比,构造层状结构,提高活性氧含量,提高接触面积和催化性能。

中科院生态环境研究中心深入开展了用POPs控制微纳米催化剂的研究。成型催化剂的工程要求十分“苛刻”,既要催化性能高、耐热温度高、价格便宜,使用寿命长、抗中毒。

根据要求,提升方向大致为:提高催化活性,涂层耐久技术,贵金属减量化技术,抗烧结技术,抗中毒配方等。提升途径为,改善催化剂配方与成型工艺。

然而,我认为无论是从能源利用角度还是从环境保护角度考虑,催化燃烧技术进步都会对社会发展产生重大影响,在保护环境的同时能够节省能源。对催化燃烧技术的研究不应只停留在理论及实验室水平上,更具有现实意义的是应该让催化剂成为一种产业走进我们的生活。核心催化剂的研究,必将推动催化燃烧技术的进一步发展。

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