L'augmentation de la pollution atmosphérique est une préoccupation sérieuse et, par conséquent, la purification des émissions de gaz devient de plus en plus importante chaque année. Les entreprises énergétiques et les transports automobiles sont la principale source d'émissions de gaz nocifs dans l'atmosphère.
La purification des émissions de gaz est effectuée de diverses manières, parmi lesquelles la plus efficace dans de nombreux cas est la méthode catalytique de neutralisation et d'abaissement de la concentration de polluants au niveau maximum autorisé. La purification catalytique est également préférée pour des raisons économiques.
En règle générale, les méthodes catalytiques sont universelles et peuvent être utilisées pour la purification en profondeur de divers gaz de procédé. En utilisant cette méthode, les gaz industriels peuvent être nettoyés des oxydes d'azote et de soufre, du monoxyde de carbone, des composés organiques nocifs et d'autres impuretés toxiques. Dans ce cas, les impuretés nocives sont converties en impuretés moins nocives et inoffensives, et parfois même utiles. De la même manière, les gaz d'échappement sont nettoyés. En effet, cette méthode consiste à mettre en œuvre les processus d'interaction chimique des substances en présence de catalyseurs, ce qui conduit à la conversion des impuretés à neutraliser en d'autres produits.
Des catalyseurs spéciaux accélèrent les réactions chimiques, mais n'affectent pas le niveau d'énergie des molécules en interaction et ne modifient pas l'équilibre des réactions simples. La purification catalytique est prometteuse pour les mélanges multicomposants de flux de gaz d'échappement. Pour la purification des gaz dans l'industrie, des oxydes de fer, cuivre, chrome, cobalt, zinc, platine et autres sont utilisés comme catalyseurs. Ces substances sont utilisées pour traiter le support de catalyseur placé à l'intérieur de l'appareil du réacteur. Il est nécessaire de surveiller l'intégrité de la couche extérieure de catalyseur, sinon la purification catalytique ne sera pas effectuée intégralement et l'émission de substances nocives pourrait dépasser les limites autorisées.
La principale exigence du catalyseur est la stabilité de la structure pendant la réaction. La recherche et la fabrication de catalyseurs, non seulement adaptés à une utilisation à long terme, mais également assez bon marché, est une certaine difficulté qui limite l'application de la méthode catalytique. Les catalyseurs modernes doivent avoir une sélectivité et une activité, une résistance à la température et une résistance mécanique.
Les catalyseurs industriels sont fabriqués sous forme de blocs et d'anneaux de structure en nid d'abeille. Ils ont une faible résistance hydrodynamique et une surface spécifique externe élevée. Le plus souvent, une purification catalytique des gaz dans un catalyseur fixe est utilisée.
Dans l'industrie, il est possible d'utiliser deux méthodes fondamentalement différentes de processus de purification de gaz - un mode stationnaire et un mode non stationnaire créé artificiellement. Le passage à l'utilisation prédominante de la méthode non stationnaire est dû à un processus technologique plus élevé, une augmentation de la vitesse de réaction, une augmentation de la sélectivité, une diminution de l'intensité énergétique des processus, une diminution des coûts d'investissement de l'installation et une diminution des coûts de son fonctionnement.
La principale direction du développement des méthodes catalytiques est de créer des catalyseurs bon marché qui peuvent fonctionner à basses températures et être résistants à diverses substances. Pour une concentration inférieure à 1 g / m³ et avec de grands volumes de gaz purifiés, la méthode thermocatalytique nécessite une consommation d'énergie élevée et une énorme quantité de catalyseur, il est donc nécessaire de développer les procédés et équipements les plus économes en énergie qui nécessitent de faibles coûts d'investissement.
