Процессы инженерной защиты окружающей среды (теоретические основы). Ветошкин А.Г. - 232 стр.

      Глава 5. Химические процессы защиты окружающей среды
       5.1. Каталитические процессы очистки газовых выбросов
     Термоокисление газообразных загрязнителей может происходить в га-
зовой фазе (в объеме) или на границе раздела фаз (на поверхности). Для
организации процесса окисления на границе раздела фаз используют ката-
лизаторы - конденсированные вещества, способные за счет активности по-
верхностных частиц ускорять процесс окисления того или иного загрязни-
теля при температурах ниже температуры воспламенения.
     Каталитическое обезвреживание газовых выбросов используют обыч-
но тогда, когда содержание горючих органических продуктов в отходящих
газах мало, и не выгодно использовать для их обезвреживания метод пря-
мого сжигания. В этом случае процесс протекает при 200…300°С, что зна-
чительно меньше температуры, требуемой для полного обезвреживания
при прямом сжигании в печах и равной 950…1100°С.
     Щелочные материалы и их соединения, нанесенные на различные но-
сители (например, оксиды металлов), часто оказываются более эффектив-
ными и надежными, а также гораздо более дешевыми, чем катализаторы из
благородных металлов. На таких катализаторах реакция окисления начи-
нается при невысоких температурах (около 200°С), что значительно повы-
шает возможность их использования для каталитического сжигания газов.
В качестве носителя катализатора рекомендуются оксид алюминия, ки-
зельгур и силикаты.
     Каталитические методы очистки газов основаны на гетерогенном ка-
тализе и служат для превращения примесей в безвредные или легко уда-
ляемые соединения. Суть каталитических процессов газоочистки заключа-
ется в реализации химических взаимодействий, приводящих к конверсии
обезвреживаемых примесей в другие продукты в присутствии специаль-
ных катализаторов. Катализаторы не вызывают изменения энергетического
уровня молекул взаимодействующих веществ и смещения равновесия про-
стых реакций. Их роль сводится к увеличению скорости химических взаи-
модействий. Каталитические взаимодействия в гетерогенном катализе
происходят на границе раздела фаз газовой смеси и поверхности катализа-
тора. Катализатор обеспечивает взаимодействие на его поверхности кон-
вертируемых веществ с образованием активированных комплексов в виде
промежуточных поверхностных соединений катализатора и реагирующих
веществ, формирующих затем продукты катализа, освобождающие и вос-
станавливающие поверхность катализатора. Схема этого процесса для га-
зовой реакции А + В → С в присутствии катализатора K может быть пред-
ставлен в виде:
            А + В + К → К [ АВ] ;       К [ АВ ] → С + К ,   (5.1)


                                  232