3576901460

Rys. 8. Przykład aparatu do spalania katalitycznego. 1- wlot gazów zanieczyszczonych, 2 - wylot gazów oczyszczonych, 3 - wymiennik ciepła płaszczowo-rurowy, 4 - palnik lub grzałka elektryczna, 5 - warstwa katalizatora

Na rys.8 przedstawiono schemat aparatu do spalania katalitycznego. Zanieczyszczone powietrze ogrzewane jest w wymienniku ciepłem gazów z katalizatora a następnie do pożądanej temperatury płomieniem we wnętrzu aparatury. Następnie jest kierowany na złoże katalizatora. Podczas przepływu przez warstwę katalizatora zanieczyszczenia dyfundujądo powierzchni katalizatora i ulegają adsorpcji na miejscach aktywnych, na których zachodzi proces utlenienia. Produkty dyfundujądo przepływającego gazu i opuszczają aparat jako gazy oczyszczone.

Spalanie katalityczne stosuje się, gdy gazy są gorące i nie zawierają składników będących truciznami katalizatora

Podstawowe wiadomości o katalizie

Kataliza jest to zjawisko polegające na zwiększeniu szybkości reakcji chemicznej i/lub skierowaniu reakcji na jedną z kilku możliwych termodynamicznie dróg prowadzących do różnych produktów, w obecności niewielkich ilości substancji zwanych katalizatorami. Substancje te tworząc nietrwałe połączenia przejściowe, nie sa jednakże zużywane w reakcji i nie występoująw jej równaniu stechiometrycznym. Katalizator nie zmienia przy tym położenia równowagi chemicznej, wpływa jedynie na szybkość dochodzenia układu do tego stanu.

Katalizator definiuje się, więc jako substancję, która zwiększa szybkość, z jaką reakcja chemiczna osiąga stan równowagi, sama się jednak nie zużywa i której symbol nie występuje w równaniu stechiometrycznym.

Wpływ katalizatora na reakcję chemiczną polega głównie na obniżeniu jej energii aktywacji. Potwierdza to wiele faktów doświadczalnych. Tłumaczy się to tworzeniem przejściowych aktywnych kompleksów katalizatora z substratami, po rozpadzie których katalizator ulega regeneracji.

Aktywność katalizatora określa się jako różnicę między szybkościami reakcji chemicznej zachodzącej w obecności katalizatora, y^, i bez niego, y^:

Ak = ^vk - ^vh    (5)

Szybkość reakcji bez katalizatora jest znikomo mała w porównaniu z reakcją katalizowaną stąd miarą aktywności katalizatora jest wprost szybkość reakcji    Aktywność

katalizatora ma sens tylko w odniesieniu do układu katalizator-reagenty, ma ona sens tylko w odniesieniu do danego typu reakcji, np: aktywność katalizatora tlenku wanadu w reakcji utlenienia węglowodorów aromatycznych lub w reakcji utlenienia SO2 do SO3.

Jeśli katalizator przyspieszając przebieg reakcji tylko w jednym kierunku pozwala otrzymać produkt o dużej czystości, przy małym jednostkowym zużyciu surowców to

16