工業(yè)廢氣,這些廢氣有:二氧化碳、二硫化碳、硫化氫、氟化物、氮氧化物、氯、氯化氫、一氧化碳、硫酸(霧)鉛汞、鈹化物、煙塵及生產(chǎn)性粉塵,排入大氣,會(huì)污染空氣。其中大部分屬于酸性廢氣。而堿性廢氣,較為熟知的是氨氣、磷化氫、聯(lián)氨等。舉個(gè)例子來(lái)說(shuō),二氧化硫和氨氣接觸,在有水的情況下(空氣中存在大量的水蒸氣,這個(gè)條件滿足),就會(huì)生成亞硫酸氨鹽。諸如此類。所以一般酸性氣體和堿性氣體混合會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成鹽,有煙生成。
上海酸堿廢氣處理設(shè)備供應(yīng)商酸性廢氣一般含有不穩(wěn)定單氧化物、多氧化物、水等,堿性廢氣一般含具有氧化性的單質(zhì)或者雜質(zhì),混合后會(huì)產(chǎn)生氧化反應(yīng),形成新的穩(wěn)定的氧化物和水,這個(gè)具體要看廢氣成分會(huì)有什么樣的產(chǎn)物。
凈化有多種方法:①催化氧化法(一段凈化法),采用一段氧化型催化劑床,使廢氣中的一氧化碳和碳?xì)浠衔?氧化成二氧化碳和水。這種方法不能除去氮氧化物。②催化氧化-還原法(二段凈化法),汽車廢氣通過(guò)的還原型催化劑床,使氮氧化物還原成氮,然后通過(guò)第二段氧化型催化劑床,使一氧化碳和碳?xì)浠衔镅趸啥趸己退_@種方法可除去汽車廢氣中的一氧化碳、氮氧化物、碳?xì)浠衔?。但是,氮氧化物?jīng)過(guò)還原型催化劑床被還原成氨(NH3),進(jìn)入第二段氧化型催化劑床,氨又有一部分被氧化成氮氧化物,這就降低了氮氧化物的凈化率。此外,由于增加了一段催化劑床,因而阻力增大,燃料消耗增加,加*應(yīng)降低。③三元催化凈化法,這種方法是采用對(duì)一氧化碳、碳?xì)浠衔锖偷趸锒加写呋饔玫拇呋瘎?。?dāng)汽車、內(nèi)燃機(jī)在空氣與燃料比(稱空燃比)嚴(yán)格調(diào)整到化學(xué)計(jì)量值14.7±0.1的條件下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),這種方法具有較高的凈化效率(見(jiàn)圖,圖中虛線是由NOx轉(zhuǎn)化生成的NH3的百分率)。采用這種方法的凈化器需要附加一套精密的空燃比控制系統(tǒng)。
汽車廢氣凈化的關(guān)鍵是選擇一種性能優(yōu)良的催化劑。汽車廢氣凈化使用的催化劑不同于化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)使用的催化劑。汽車排出的廢氣濃度、流量和溫度,是隨著汽車的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)變化的,所以要求催化劑具備下列特性:低溫(200℃以下)活性好,高溫(800℃以上)熱穩(wěn)定性好,耐中毒性好(汽油中含有可引起催化劑中毒的鉛、硫、磷、鋅等),使用壽命長(zhǎng)和不造成二次污染等。常用的催化劑大致可分為三類:①貴金屬類,如鉑(Pt)、鈀(Pd)、銠(Rh)和釕(Ru)等。這類催化劑價(jià)格昂貴,資源稀少,耐鉛中毒性較差,但催化活性高,使用壽命長(zhǎng)。②非貴金屬類,如銅(Cu)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、錳(Mn)、鈷(Co)、釩(V)、鐵(Fe)、鈦(Ti)、鋯(Zr)及稀土類和堿土類金屬的氧化物。這類催化劑雖然資源豐富,價(jià)格低廉,但是高溫穩(wěn)定性和耐中毒性差。③多元金屬類,如Cu-Ni(Monol合金)、Ni-Cr-Fe(Inconel合金)、Cu-Cr-Ni合金等。
由于汽車廢氣的復(fù)雜條件,任何單一組分的催化劑都難以完成催化凈化的作用,目前催化劑正向微量貴金屬的多組分的方向發(fā)展。另外,正在研制含有稀土元素的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)ABO3型或類似尖晶石結(jié)構(gòu)A2BO4型的新型催化劑。
催化劑的活性組分一般都涂在載體上。汽車廢氣凈化催化劑要求載體有下列性能:①具有較大的比表面積,一般應(yīng)有50~350米2/克;②能耐高溫,在汽車廢氣溫度達(dá)800℃以上時(shí)不熔融;③有較高的機(jī)械強(qiáng)度和一定的導(dǎo)熱性等。
汽車安裝催化器后,加速時(shí)間會(huì)延后0.2~0.6秒;在高速全負(fù)荷行駛時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的功率約降低10%左右;油耗約
增大5~10%。在進(jìn)一步研究催化凈化技術(shù)的同時(shí),改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和改用無(wú)污染燃料等試驗(yàn)也在進(jìn)行。
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