催化作用

化學反應速率因加入某種物質(催化劑)而被加速，而被加入物質的化學性質和數量在反應前后沒有任何變化，這種作用稱為催化作用或催化轉化反應。若催化劑和反應物處于同一相時，稱均相催化;當催化劑與反應物處在不同相時，稱多相催化。對于氣態污染物的催化凈化面言，催化劑通常是固體，因而屬于氣固相多相催化。從反應動力學角度看，任何化學反應的進行，都需要一定的活化能，而活化能的大小直接影響到反應速率的快慢，它們之間的關系可用阿累尼烏斯方程表示:式中，k為反應速率數，為頻率因xPLー-E/(RTD顯然，反應速率是隨活化能的降低呈指數規律加快的。試驗表明，催化劑加速反應速率正是子E為活化能:R為氣體常數，為反應溫度通過降低活化能來實現的。在催化反應中，催化劑的加入，誘發了原反應所沒有的中間反應，

吸附床層的實際操作時間r要小于理論持續時同，其差值用表示，a＝n-ra稱為持續時間(或保護作用時間)損失。4-11則實際操作時間Kz -KK(x一x或11)稱為希洛夫Wuro方程，式中的是與保護作用式應的“吸附床層的高度損失”，此高度可看成是時間損失相對完全沒有起吸附作用的“死層圖426m與x的關系曲線吸附床的實際操作時間ta與床層高度x的關系如圖4-26中的曲1ー理論線:2-實際曲線線2(曲線2為實測)。由曲線2可以看出，當x＞(吸附區長度時它是直線且與直線1平行;當＜x時，是一條通過原點的曲線。曲線2的切線(虛線)與x軸交于A與軸交于負端B，則有OA tOB和值一般均按實際確定。由希洛夫方程能近似地計算出吸附床層的實際操作時間，或由要求的計算出相應的吸附床層高度x。希洛夫方程簡單方便，得到了廣泛應用。

催化轉化法凈化理論。催化轉化法是利用催化劑的催化作用，將廢氣中有害的污染物轉化成無害的物質，甚至是有用的副產品，或轉化成更易從氣流中分離出去而被去除的物質。前一種催化轉化操作直接完成了對污染物的凈化過程，而后者則需要借助吸收或吸附等其他操作工序，才能完成全部的凈化過程。例如在處理高濃度的SO2尾氣時，以V2O，為催化劑，SO2氧化成SO2，用水吸收制取HSO，而使尾氣得以凈化。該法與其他凈化法的區別在于，化學反應發生在氣流與催化劑接總過程中，反應物和產物無需與主氣流分離，因而避免了其他方法可能產生的二次污染，使操作過程大為簡化。催化法的另一個特點是對不同濃度的污染物均具有較高的去除率。因此，它已成功地應用于脫硫、脫確、汽車尾氣爭化和有機廢氣凈化等方面。但該法對廢氣組成有較高要求，度氣中不能有過多不參加反應的微粒物質和使催化劑性能降低、壽命縮短的物質。催化作用與催化劑