El aumento de la contaminación del aire es una preocupación seria y, por lo tanto, la purificación de las emisiones de gases es cada vez más importante cada año. La mayor fuente de emisiones de gases nocivos a la atmósfera son las empresas de energía y el transporte de automóviles.
La purificación de las emisiones de gases se lleva a cabo de varias maneras, entre las cuales el método catalítico para neutralizar y reducir la concentración de contaminantes al nivel máximo permitido es el más efectivo en muchos casos. La purificación catalítica también se prefiere por razones económicas.
Como regla general, los métodos catalíticos son universales y pueden usarse para la purificación profunda de varios gases de proceso. Con este método, los gases industriales pueden limpiarse de óxidos de nitrógeno y azufre, monóxido de carbono, compuestos orgánicos nocivos y otras impurezas tóxicas. En este caso, las impurezas dañinas se convierten en menos dañinas e inofensivas, y a veces incluso útiles. Del mismo modo se limpian los gases de escape. De hecho, este método consiste en implementar los procesos de interacción química de sustancias en presencia de catalizadores, lo que conduce a la conversión de impurezas para ser neutralizadas en otros productos.
Los catalizadores especiales aceleran las reacciones químicas, pero no afectan el nivel de energía de las moléculas que interactúan y no alteran el equilibrio de las reacciones simples. La purificación catalítica es prometedora para mezclas multicomponentes de corrientes de gases de escape. Para la purificación de gases en la industria, se utilizan óxidos de hierro, cobre, cromo, cobalto, zinc, platino y otros como catalizadores. Estas sustancias se utilizan para procesar el soporte del catalizador colocado dentro del aparato reactor. Es necesario controlar la integridad de la capa externa del catalizador, de lo contrario la purificación catalítica no se llevará a cabo en su totalidad, y la emisión de sustancias nocivas puede exceder los límites permisibles.
El requisito principal para el catalizador es la estabilidad de la estructura durante la reacción. La búsqueda y fabricación de catalizadores, no solo adecuados para el uso a largo plazo, sino también bastante económicos, es una cierta dificultad que limita la aplicación del método catalítico. Los catalizadores modernos deben tener selectividad y actividad, resistencia a la temperatura y resistencia mecánica.
Los catalizadores industriales están hechos en forma de bloques y anillos de una estructura de panal. Tienen una baja resistencia hidrodinámica y una alta superficie específica externa. Muy a menudo, se usa la purificación catalítica de gases en un catalizador fijo.
En la industria, es posible usar dos métodos fundamentalmente diferentes de procesos de purificación de gas: un modo estacionario y un modo no estacionario creado artificialmente. La transición al uso predominante del método no estacionario se debe a un proceso tecnológico más alto, un aumento en la velocidad de reacción, un aumento en la selectividad, una disminución en la intensidad energética de los procesos, una disminución en los costos de capital de la instalación y una disminución en los costos de su operación.
La dirección principal del desarrollo de métodos catalíticos es crear catalizadores baratos que puedan operar a bajas temperaturas y ser resistentes a diversas sustancias. Para una concentración por debajo de 1 g / m³ y con grandes volúmenes de gases purificados, el método termocatalítico requiere un alto consumo de energía y una gran cantidad de catalizador, por lo que es necesario desarrollar los procesos y equipos con mayor ahorro de energía que requieren bajos costos de capital.
