光催化氧化设备的技术特点和催化剂的分类

光催化氧化设备的技术特点：

1、能耗低：设备启动，仅需15~30分钟升温至起燃温度，耗能仅为风机功率，浓度较低时自动补偿。

2、稳定：设备配有阻火除尘系统、防爆泄压系统、超温警报系统及自控系统。

3、余热可回用：余热可返回烘道，降低原烘道中消耗功率；也可作其它方面的热源。

4、操作方便：设备工作时，实现自动控制。

5、占地面积小：仅为同行业同类产品的70%~80%，且设备基础无特别要求。

6、使用寿命不错：催化剂一般8000小时换，并且载体可。

7、阻力小，净化率不错：采用当今的贵金属钯、铂浸渍的蜂窝状陶瓷载体催化剂，比表面积大。

光催化氧化设备的使用越来越频繁，这一点早已不是什么秘密。这是因为现今废气处理技术中，主要有燃烧、冷凝、吸附、膜处理技术等。除燃烧技术外，其它处理方法主要适合于物种较单一、废气工况较稳定的场合，而且可适用工况范围均小。但是大多数工业废气存在物种复杂、工况波动大，回收价值不高的问题，对于这一类尾气较适合采用燃烧技术。另外，与普通的热力焚烧处理技术相比，催化燃烧技术具有很多优点，据市场分析数据，催化燃烧技术在有机废气处理技术中已占50～60%之多，成为主流成熟的废气处理技术。

光催化氧化设备利用的是典型的气-固相催化反应，其实质是活性氧参与的氧反应作用。在催化燃烧过程中，借助催化剂在低温下（200～400℃）下，实现对有机物的全部氧反应，催化剂的作用是降低活化能，同时催化剂表面具有吸附作用，使反应物分子富集于表面提升了反应速率，加快了反应的进行。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下，发生无焰燃烧，并氧反应分离为CO2和H2O，同时放出大量热能。因此，能耗少，操作简便，净化速率不错，在有机废气特别是回收价值不大的有机废气净化方面，比如化工，喷漆、绝缘材料、漆包线、涂料生产等行业应用较广，已有不少定型设备可供选用。

光催化氧化设备应用于活性炭吸附浓缩催化燃烧系统，用于替代催化燃烧和加热器部分。光催化氧化设备处理技术特别适用于热回收率需求高的场合，也适用于同一生产线上，因产品不同，废气成分经常发生变化或废气浓度波动大的场合。应用行业包括汽车、造船、摩托车、自行车、家用电器、集装箱等生产厂的涂装生产线。石油、化工、橡胶、油漆，涂料、制鞋粘胶、塑胶制品、印铁制罐、印刷油墨、电缆及漆包线等生产线的废气处理，适用于需要热能回收的企业或烘干线废气处理，可将能源回收用于烘干线，从而达到节约能源的目的。可处理的有机物质种类包括苯类、酮类、酯类、酚类、醛类、醇类、醚类和烃类等等。

光催化氧化设备催化燃烧法的工艺特点：

1、采用光催化氧化设备燃烧工艺净化有机废气，可同时去掉多种有机污染物，具有工艺流程简单、设备紧凑、运行稳定等优点；

2、光催化氧化设备具有运行费用不高的优点，其热回收速率不错；

3、光催化氧化设备具有净化速率不错的特点；

光催化氧化设备含VOCs废气进入装置入口，经过滤器过滤后进入换热器室进行热交换，再进入燃烧器室对废气进行预加热（燃烧用氧气为废气中所含有的空气，也可通过旁路风阀补充空气），待加热至350℃后由送风机将预热气体抽至催化剂室进行催化氧化。由于部分废气中含有硫、硅、磷等元素，会使贵金属催化剂中毒，因此预加热后的废气在进入催化剂室前需进行预处理。当处理后的废气进入催化剂室并与氧化催化剂接触时，催化剂将废气中的VOCs氧化分解成CO2和H2O。

光催化氧化设备催化剂的品种已相当多，按活性成分大体可分3类：

一、复氧化物催化剂。一般认为，光催化氧化设备复氧化物之间因为存在结构或电子调变等相互作用，活性比相应的单一氧化物要高。有以下两大类：

1、钛矿型复氧化物。稀土与过渡金属氧化物在条件下能够构成具有钙钛矿型的复合氧化物，通式为ABO3，其活性明显优于相应的单一氧化物。结构中一般A为四面体型结构，B为八面体形结构，这样A和B构成交替立体结构，易于替代而发生品质缺点，即催化活性位，外表晶格氧供给的氧化，从而完成氧化反响。常见的有几类如：BaCuO2、LaMnO3等。

3、催化剂负载方法。催化剂活性组分可通过下列方法沉积在载体上：电沉积在环绕或压制的金属载体上；沉积在颗粒状陶瓷材料上；沉积在蜂窝结构的陶瓷材料上。

2、尖晶石型复氧化物。作为复氧化物重要的一种结构类型，以AB2X4表示。尖晶石亦具有不错的氧化催化活性，如对CO的催化燃烧起燃点落在低温区(约80℃)，对烃类亦在低温区可完成氧化。其间研讨为活泼的CuMn2O4尖晶石，对芳烃的活性尤为超卓，如使甲苯燃烧只需260℃，完成低温催化燃烧，具有特别实际意义。

二、贵金属催化剂。铂、钯、钌等贵金属对烃类及其衍生物的氧化都具有很高的催化活性，且运用寿命不错，适用范围广，易于收回，因此是常用的废气燃烧催化剂。如我国早选用的Pt-Al2O3催化剂就归于此类催化剂。但因为其资源稀疏，价格昂贵，不怕中毒性差，人们一向尽力寻觅替代品或尽量削减其用量。

三、过渡金属氢化物催化剂。作为替代贵金属催化剂，选用氧化性较不错的过渡金属氧化物，对甲烷等烃类和一氧化碳亦具有较不错的活性，一起下降了催化剂的本钱，常见的有MnOx、CoOx和CuOx等催化剂。大连理工大学的含MnO2催化剂，在130℃及空速13000h-1的条件下能甲醇蒸气，对乙醛、丙酮、苯蒸气的也很有作用。