南京工業(yè)大學：揮發(fā)性有機廢氣高效凈化技術研究及應用

技術背景

揮發(fā)性有機化合物（VOCs）廢氣是主要的大氣污染源之一，主要來源于石油化工、涂料、制藥、印刷等行業(yè)排放的廢氣，其大量排放對地球環(huán)境造成了嚴重的危害。目前VOCs凈化方法主要有吸附、吸收、冷凝、膜分離、直接燃燒、催化燃燒、光催化降解、生物降解等。與其它處理技術比較，催化燃燒適用范圍很廣，幾乎可以處理所有的有機廢氣；處理效率較高，無二次污染；而且操作溫度比熱力學燃燒的操作溫度更低，技術更為高效、節(jié)能和環(huán)境友好。

技術原理

VOCs催化燃燒反應是典型的氣-固兩相催化反應。在催化劑的作用下，VOCs中的有機物在較低的溫度下發(fā)生無焰燃燒，分解成二氧化碳和水，同時放出大量的熱量，以化學方程式表示為：

技術特征

項目針對不同行業(yè)VOCs的處理過程的特點，通過活性組分、涂層材料和載體材料的優(yōu)化，篩選出具有高催化活性的催化劑組分配伍。通過制備工藝參數(shù)的控制，實現(xiàn)催化劑涂層漿料的高度均勻分散，實現(xiàn)催化劑的均一、穩(wěn)定制備。開發(fā)與催化劑匹配的高效凈化集成工藝，實現(xiàn)能量的綜合利用。

技術創(chuàng)新

(1) 通過研究組分、結構與催化活性之間的關系，獲得各組分催化協(xié)調(diào)作用的機理，設計制備出廣譜性與專一性有機結合的高效VOCs 催化凈化催化劑。

(2) 基于開發(fā)的催化劑自身特征，設計與之匹配的催化凈化工藝。通過工藝的優(yōu)化和熱量的強化管理，降低VOCs 凈化裝置的能耗，提高凈化效率。

知識產(chǎn)權

項目獲國家發(fā)明授權專利3項。      

應用情況

本項目制備的催化燃燒催化劑已在某大型企業(yè)PTA裝置上成功應用，運行時間3000小時以上，乙酸甲酯脫除效率>99%，苯及其同系物脫除效率>99%，性能達到國外先進產(chǎn)品水平。