RCO 蓄热式催化燃烧催化剂是 VOCs 治理的核心材料,整体由载体、活性组分、助催化剂三大部分构成,不同组分各司其职,共同实现低温下 VOCs 氧化分解为二氧化碳和水。
载体是催化剂的骨架,主流为堇青石蜂窝陶瓷,化学式\(2MgO·2Al_{2}O_{3}·5SiO_{2}\),部分工况选用金属蜂窝载体。堇青石热膨胀系数低、机械强度高、抗热冲击能力强,蜂窝结构气流阻力小。载体表面会涂覆一层γ- 氧化铝(\(Al_{2}O_{3}\))涂层,也叫 washcoat,部分配方添加二氧化钛、氧化锆。该涂层具备丰富微孔结构,大幅提升比表面积,用来锚定活性组分,防止高温下贵金属颗粒团聚烧结。
活性组分为催化反应核心,工业 RCO 分为贵金属体系与非贵金属体系。贵金属催化剂应用最广,以钯(Pd)、铂(Pt)为主,少量配方添加金。钯低温活性优异,适配喷涂、印刷等常规 VOCs 废气;铂对含苯系物、部分含氯废气稳定性更好。贵金属负载量很低,一般仅 0.05%~0.3%,起燃温度 200~300℃,净化效率高。
助催化剂主要为稀土氧化物,以氧化铈、氧化镧最常见,部分添加氧化锆。稀土助剂可储存与释放氧,提升催化剂储氧能力,抑制活性组分高温烧结,提高热稳定性,同时增强抗硫、抗中毒能力,延长催化剂使用寿命。少量配方会引入碱金属、碱土金属作为改性剂,进一步优化表面酸性,减少积碳生成。
在实际选型中,喷涂、包装印刷等常规 VOCs 项目普遍采用堇青石载体、铂钯贵金属为核心活性成分;废气含微量硫、氯污染物时,优先选用稀土改性或过渡金属复合催化剂。整套材料协同工作,降低 VOCs 氧化活化能,在较低温度完成废气无害化处理,降低 RCO 设备燃料消耗。