廢氣處理中催化作用是比較常見的一種廢氣處理設備。

（1）催化作用。所謂的催化作用就是在化學反應中加入某種物質（催化 劑），使化學反應速度或方向發(fā)生改變，而該物質本身不發(fā)生化學變化，這種作用稱為催化作用。這種能夠改變化學反應速度和方向，而本身的化學性質在化學反應 前后保持不變的物質叫催化劑，亦稱觸媒。有催化劑參加的反應稱為催化反應。

在進行催化反應時，催化作用可以提高反應速度，稱為正催化；也可降低反應速度，稱為負催化；也可以使反應沿著特走的方向，即特定的途徑進行。

例如，在無催化劑的條件下物質A和物質B按如下方式進行化學反應：

    A+B—一AB

    當加入催化劑K之后，反應過程發(fā)生了變化，即：

    A+K——，AK

    AK+B-*AB+K

可以看出由于反應中加入催化劑，反應步生成了中間產(chǎn)物AK，而中間產(chǎn)物AK是不穩(wěn)定的，它產(chǎn)生之后又立即參加了第二階段的反應，完成了全過程之后，K并沒有發(fā)生化學的或量的變化。

在研究和應用催化劑的催化作用時，必須十分清楚催化作用的兩個重要特征：   

①催化作用只能加速化學反應速度，縮短達到平衡狀態(tài)的時間，而不能移動平衡關系，也不能使熱力學中不可能成立的化學反應生成。

#p#分頁標題#e# ②催化作用有特殊的選擇性，廢氣中的同一種污染物，在不同的催化劑作用下，能會有不同的反應產(chǎn)物。

根據(jù)催化劑和反應物是否為同一相，催化反應可分為均相催化和多相催化。 所謂均相催化是指催化劑和反應物為同一相，而多相催化則不是同一相。氣體凈化一般是采用固體催化劑，因此屬于多相催化。例如尾氣中的NO幾乎不溶于水，而 N02易溶于水，用木炭作催化劑，將NO氧化成N02后用水吸收，這是多相催化凈化工業(yè)廢氣的方法。

（2）催化過程在非均相催化過程中，催化反應是在氣固兩楣界面上發(fā)生的。催化劑通常是多孔的疏松結構。非均相催化過程包括了以下7個步驟：

①反應物從流體主體向固體催化劑外表面擴散。

②反應物從外表面向內表面擴散，到達可進行吸附／反應的活性中心。

③反應物在催化劑上吸附。

④吸附物在催化劑表面上進行反應。

⑤產(chǎn)物從催化劑表面上脫附。

⑥產(chǎn)物從催化劑內表面擴散到催化劑外表面。

⑦產(chǎn)物從催化劑外表面向氣流主體擴散。

由上述7個步驟可以看出，吸附是多相催化的必經(jīng)階段。氣固兩相接觸時，首先是氣相中的反應物（即需要被轉化或去除的污染物）被催化劑吸附，結果使催化劑表面上反應物的濃度提高了，反應加速，后從固體表面解吸后獲得反應產(chǎn)物。

動力學過程又稱化學過程，擴散則是物理過程。在上述7個步驟中，若其中 一個步驟進行得慢，就稱該步驟為控制步驟，整個反應的反應速度等于控制步驟的反應速度。適當?shù)馗淖兛刂撇襟E反應條件，可改變其反虛速度。一般來說，催化 反應過程低溫條件下受化學反應速度控制，高溫下則受擴散速度控制。

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