經濟、社會的發展以及工業化的需求使得催化技術,特別是催化燃燒技術日益成為一種工業技術手段,并隨著人們生活水平的提高與需求的增長,催化產業也將不斷地走入千家萬戶,走進人們的生活。對催化燃燒的研究,初是從發現鉑對甲烷燃燒的催化作用而開始的。催化燃燒對于燃燒過程,降低反應溫度,處理污染物質的形成等方面有著重要的作用,并已廣泛地應用在了工業生產與日常生活的諸多方面。
催化燃燒技術的產生及發展概況
我國古代以發酵的方法釀酒和制醋,成為人類利用生物催化劑或催化劑的開始。直到18世紀,才出現了有關非生物催化的應用與研究。1740年,醫生Ward,J.用硫磺和硝石一起燃燒制硫酸;1746年,Roebuck,J.用鉛室代替玻璃容器,對Ward的方法進行了改進,這是工業上采用CO催化劑的開始;1806年,Clement,N.和Des-ormes,C.B.闡明了在氧化氮作用下,SO2轉化成SO3的機理;1816年,化學家Davy,H.發現鉑能處理甲烷和醇蒸汽在空氣中的氧化。
1913年哈伯(F.Haber)等人利用磁鐵礦,發明了雙處理熔鐵氨合成催化劑,利用原料氣循環使用的流程,實現了合成氨的大規模工業生產。在此后的半個多世紀,多相催化工業技術經歷了40年代末至50年代初的石油煉制技術的大發展(如催化裂化、加氫裂解、催化重整和異構化等);70年代至80年代,是石油化工的大發展階段(如新型擇形ZSM-5分子篩催化劑用于異構化、歧化和芳烴烷基化過程等);特別是進入90年代以后,出現了環境催化技術的大發展,例如催化氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)、可揮發性組分(VOCs)的催化氧化。
1836年,貝采尼烏斯(J.J.Berzelius)提出了"催化"和"催化劑"的概念,于是人們對催化現象的觀察和系統研究也于19世紀開始了。1895年奧斯特瓦爾德(W.Ostwald)從理論上推斷出了"在可逆反應中,催化劑僅能加速化學反應,而不能改變化學平衡"而獲得了1909年度的諾貝爾化學獎。20世紀初,催化合成氨技術的工業化,使催化原理的研究出現了一個高峰,也可以說是催化化學中的里程碑。
催化燃燒技術可以使燃料在較低的溫度下實現燃燒,對燃燒過程、降低反應溫度、處理污染物質的形成等方面具有重要的作用,是一個環境友好的過程,其應用不斷擴展,已廣泛地應用在工業生產與日常生活的諸多方面。