تشكل زيادة تلوث الهواء مصدر قلق خطير ، وبالتالي فإن تنقية انبعاثات الغاز تزداد أهمية كل عام. أكبر مصدر لانبعاثات الغازات الضارة في الغلاف الجوي هي شركات الطاقة ونقل السيارات.
تتم تنقية انبعاثات الغازات بطرق مختلفة ، من بينها الطريقة الحفازة لتحييد وخفض تركيز الملوثات إلى أقصى مستوى مسموح به هو الأكثر فعالية في كثير من الحالات. يُفضل التنقية التحفيزية أيضًا لأسباب اقتصادية.
كقاعدة عامة ، تعد الطرق التحفيزية عالمية ويمكن استخدامها للتنقية العميقة لغازات العمليات المختلفة. باستخدام هذه الطريقة ، يمكن تنظيف الغازات الصناعية من أكاسيد النيتروجين والكبريت وأول أكسيد الكربون والمركبات العضوية الضارة والشوائب السامة الأخرى. في هذه الحالة ، يتم تحويل الشوائب الضارة إلى أقل ضررًا وغير ضارة ، وأحيانًا مفيدة. بنفس الطريقة يتم تنظيف غاز العادم. في الواقع ، تتكون هذه الطريقة في تنفيذ عمليات التفاعل الكيميائي للمواد في وجود المحفزات ، مما يؤدي إلى تحويل الشوائب لتحييدها إلى منتجات أخرى.
تعمل المحفزات الخاصة على تسريع التفاعلات الكيميائية ، لكنها لا تؤثر على مستوى الطاقة للجزيئات المتفاعلة ولا تغير توازن التفاعلات البسيطة. التنقية الحفازة واعدة للمخاليط متعددة المكونات من تيارات غاز العادم. لتنقية الغازات في الصناعة ، يتم استخدام أكاسيد الحديد والنحاس والكروم والكوبالت والزنك والبلاتين وغيرها كمحفزات. تستخدم هذه المواد لمعالجة حاملة المحفز الموضوعة داخل جهاز المفاعل. من الضروري مراقبة سلامة طبقة المحفز الخارجية ، وإلا لن يتم التنقية الحفازة بالكامل ، وقد يتجاوز انبعاث المواد الضارة الحدود المسموح بها.
الشرط الرئيسي للمحفز هو استقرار الهيكل أثناء التفاعل. إن البحث عن المحفزات وتصنيعها ، ليس مناسبًا للاستخدام على المدى الطويل فحسب ، ولكنه أيضًا رخيص جدًا ، يمثل صعوبة معينة تحد من تطبيق الطريقة الحفازة. يجب أن تتمتع المحفزات الحديثة بالانتقائية والنشاط ومقاومة درجات الحرارة والقوة الميكانيكية.
تصنع المحفزات الصناعية على شكل كتل وحلقات من بنية قرص العسل. لديهم مقاومة هيدروديناميكية منخفضة وسطح خاص خارجي مرتفع. في معظم الأحيان ، يتم استخدام التنقية الحفازة للغازات في محفز ثابت.
في الصناعة ، من الممكن استخدام طريقتين مختلفتين جوهريًا لعمليات تنقية الغاز - ثابتة وأخرى غير ثابتة تم إنشاؤها بطريقة مصطنعة. يرجع الانتقال إلى الاستخدام السائد للطريقة غير الثابتة إلى عملية تكنولوجية أعلى ، وزيادة في معدل التفاعل ، وزيادة في الانتقائية ، وانخفاض في كثافة الطاقة للعمليات ، وانخفاض في التكاليف الرأسمالية للتركيب وانخفاض في تكاليف تشغيله.
الاتجاه الرئيسي لتطوير الطرق التحفيزية هو إنشاء محفزات رخيصة يمكن أن تعمل في درجات حرارة منخفضة وتكون مقاومة للمواد المختلفة. بالنسبة للتركيز أقل من 1 جم / م 3 ومع كميات كبيرة من الغازات المنقاة ، تتطلب طريقة التحفيز الحراري استهلاكًا كبيرًا للطاقة وكمية ضخمة من المحفز ، لذلك هناك حاجة لتطوير معظم العمليات والمعدات الموفرة للطاقة التي تتطلب تكاليف رأسمالية منخفضة.
