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催化氧化系統(tǒng)(CO):
催化氧化是典型的氣-固相催化反應,其實質(zhì)是活性氧參與的深度氧化作用。在催化氧化過程中,催化劑的作用是降低活化能,同時催化劑表面具有吸附作用,使反應物分子富集于表面提高了反應速率,加快了反應的進行。借助催化劑可使有機廢氣在較低的起燃溫度條件下,發(fā)生無焰氧化,并氧化分解為CO2和H2O,同時放出大量熱能,從而達到去除廢氣中的有害物的方法。其反應過程為:在將廢氣進行催化氧化的過程中,廢氣經(jīng)管道由風機送入熱交換器,將廢氣加熱到催化氧化所需要的起燃溫度,再通過催化劑床層使之氧化,由于催化劑的存在,催化氧化的起燃溫度約為250~300℃,大大低于直接氧化法的氧化溫度650~800℃,因此能耗遠比直接氧化法為低。
催化作用的機理是一個很復雜的問題,這里僅做簡介。在一個化學反應過程中,催化劑的加入并不能改變原有的化學平衡,所改變的僅是化學反應的速度,而在反應前后,催化劑本身的性質(zhì)并不發(fā)生變化。那么,催化劑是怎樣加速了反應速度呢?既然反應前后催化劑不發(fā)生變化,那么催化劑到底參加了反應沒有實際上,催化劑本身參加了反應,正是由于它的參加,使反應改變了原有的途徑,使反應的活化能降低,從而加速了反應速度。例如反應A+B→C是通過中間活性結(jié)合物(AB)過渡而成的, 即:A+B→{AB}→C其反應速度較慢。當加入催化劑K后,反應從一條很容易進行的途徑實現(xiàn): A+B+2K→{AK}+{BK}→{CK}+K→C+2K中間不再需要{AB}向C的過度,從而加快了反應速度,而催化劑并未改變性質(zhì)。
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