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工业废气,这些废气有:二氧化碳、二硫化碳、硫化氢、氟化物、氮氧化物、氯、氯化氢、一氧化碳、硫酸(雾)铅汞、铍化物、烟尘及生产性粉尘,排入大气,会污染空气。其中大部分属于酸性废气。而碱性废气,较为熟知的是氨气、磷化氢、联氨等。举个例子来说,二氧化硫和氨气接触,在有水的情况下(空气中存在大量的水蒸气,这个条件满足),就会生成亚硫酸氨盐。诸如此类。所以一般酸性气体和碱性气体混合会发生反应生成盐,有烟生成。
上海酸碱废气处理设备供应商酸性废气一般含有不稳定单氧化物、多氧化物、水等,碱性废气一般含具有氧化性的单质或者杂质,混合后会产生氧化反应,形成新的稳定的氧化物和水,这个具体要看废气成分会有什么样的产物。
净化有多种方法:①催化氧化法(一段净化法),采用一段氧化型催化剂床,使废气中的一氧化碳和碳氢化合物*氧化成二氧化碳和水。这种方法不能除去氮氧化物。②催化氧化-还原法(二段净化法),汽车废气通过的还原型催化剂床,使氮氧化物还原成氮,然后通过第二段氧化型催化剂床,使一氧化碳和碳氢化合物氧化成二氧化碳和水。这种方法可除去汽车废气中的一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物。但是,氮氧化物经过还原型催化剂床被还原成氨(NH3),进入第二段氧化型催化剂床,氨又有一部分被氧化成氮氧化物,这就降低了氮氧化物的净化率。此外,由于增加了一段催化剂床,因而阻力增大,燃料消耗增加,加*应降低。③三元催化净化法,这种方法是采用对一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物都有催化作用的催化剂。当汽车、内燃机在空气与燃料比(称空燃比)严格调整到化学计量值14.7±0.1的条件下运转时,这种方法具有较高的净化效率(见图,图中虚线是由NOx转化生成的NH3的百分率)。采用这种方法的净化器需要附加一套精密的空燃比控制系统。
汽车废气净化的关键是选择一种性能优良的催化剂。汽车废气净化使用的催化剂不同于化学工业生产使用的催化剂。汽车排出的废气浓度、流量和温度,是随着汽车的运转状态变化的,所以要求催化剂具备下列特性:低温(200℃以下)活性好,高温(800℃以上)热稳定性好,耐中毒性好(汽油中含有可引起催化剂中毒的铅、硫、磷、锌等),使用寿命长和不造成二次污染等。常用的催化剂大致可分为三类:①贵金属类,如铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)和钌(Ru)等。这类催化剂价格昂贵,资源稀少,耐铅中毒性较差,但催化活性高,使用寿命长。②非贵金属类,如铜(Cu)、铬(Cr)、镍(Ni)、锰(Mn)、钴(Co)、钒(V)、铁(Fe)、钛(Ti)、锆(Zr)及稀土类和碱土类金属的氧化物。这类催化剂虽然资源丰富,价格低廉,但是高温稳定性和耐中毒性差。③多元金属类,如Cu-Ni(Monol合金)、Ni-Cr-Fe(Inconel合金)、Cu-Cr-Ni合金等。
由于汽车废气的复杂条件,任何单一组分的催化剂都难以完成催化净化的作用,目前催化剂正向微量贵金属的多组分的方向发展。另外,正在研制含有稀土元素的钙钛矿结构ABO3型或类似尖晶石结构A2BO4型的新型催化剂。
催化剂的活性组分一般都涂在载体上。汽车废气净化催化剂要求载体有下列性能:①具有较大的比表面积,一般应有50~350米2/克;②能耐高温,在汽车废气温度达800℃以上时不熔融;③有较高的机械强度和一定的导热性等。
汽车安装催化器后,加速时间会延后0.2~0.6秒;在高速全负荷行驶时,发动机的功率约降低10%左右;油耗约
增大5~10%。在进一步研究催化净化技术的同时,改进发动机的结构和改用无污染燃料等试验也在进行。
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