大氣污染治理中催化技術應用問題的探討

張寶林，薛蘭華

（鎮江生態環境科技咨詢中心，江蘇 鎮江 212001）

工業化進程的不斷推進，雖然具有推動經濟發展的作用，但也會造成大氣污染現象，嚴重影響人們的生產和生活，因此如何有效治理大氣污染現象成為人們共同關注的焦點。催化技術被廣泛應用于大氣污染治理工作，該技術不僅操作簡單，并且不會造成二次污染。本文從以下方面對大氣污染治理中的催化技術應用進行闡述，此次研究對指導催化技術的應用具有現實指導性意義。

1 大氣污染的簡述

1.1 大氣污染特點

公共性是大氣污染的主要特征之一，其所產生的污染范圍相對有限。流動性污染指的是在地形地貌或氣壓作用下所產生的污染，污染氣體會不斷地向外擴散，從而使影響范圍不斷擴大。另外，大氣污染具備外部性特點，空氣污染具有負外部性，其不僅會對生產者造成巨大的損害，而且會使治理成本明顯增大[1]。

1.2 大氣污染的原因

大氣污染的產生原因是復雜且多樣的，但主要原因為化工業生產、煤炭燃燒、汽車尾氣等。對化工企業來講，其在生產運營的過程中，會產生和排放出大量的有害氣體，從而使環境受到嚴重的污染。同時，煤炭等燃料燃燒時，會排放二氧化硫氣體，污染大氣。汽車尾氣含有一氧化碳或其他有害物質，會對人體健康以及大氣環境產生嚴重的不良影響。與此同時，由于我國人口基數相對較大，使能源消耗過量的現象不斷出現，從而使大氣環境受到嚴重的影響。除此之外，由于人們環保意識的欠缺，使得大氣環境保護和治理無法得到人們的支持和配合，進而使大氣環境污染現象不斷地加劇[2]。

2 大氣污染治理中催化技術的應用

2.1 選擇性催化還原法

選擇性催化還原法指的是在催化劑的作用下，還原劑可以將煙氣中的一氧化氮或二氧化氮還原成水和氮氣。同時，在進行催化還原時，可以將脫銷方法融入其中，防止二次污染。在實際操作中，需要保障催化劑的有效性和合理性，并科學合理地控制催化劑的熱穩定性，以此來使催化劑的耐磨性得到保障，進而改善表面磨損。

2.2 催化凈化技術

汽車尾氣是造成大氣污染的主要原因之一，也是城市大氣污染的源頭，在對汽車尾氣污染進行處理時，利用的方法主要以催化凈化技術為主[3]。為了合理化應用催化凈化技術，需要構建相關的溫度控制方法，該方法需要和汽車尾氣相匹配，形成綜合性的催化轉型反應機制，從而對汽車尾氣進行嚴格的控制。比如，利用五氣分析儀來對一氧化碳或一氧化氮等含量進行合理化檢測。汽油燃燒時，會形成一定的有害氣體，熱反應器對一氧化碳的轉化率具有明顯的局限性，所以需要完成相應的催化凈化處理。具體操作如下：在檢測結果的基礎上，明確汽車尾氣的排施狀況后，可利用選擇性催化還原法來進行還原，需要注意的是杜絕出現煙氣中的氧被完全氧化的現象，對配齊系統的溫度控制和催化劑進行結合，在兩者的輔助下對汽車尾氣的轉化率進行合理控制。

2.3 炭吸附氧化技術

炭吸附氧化技術是通過新型固體吸附劑準確捕捉大氣中的硫化物，從而分離硫化物。這種方法能夠明顯減少大氣治理的能耗，并在吸附硫化物方面具有明顯的優勢[4]。同時，該技術在改變壓力或溫度的前提下，也可以使氣體捕捉的成本顯著降低。炭吸附氧化技術中使用的氧化劑和吸附劑都以炭為主，兩個移動床是其工藝的主要構成部分，在第一個移動床上，對二氧化硫進行吸附和氧化，并在硫化反應的基礎上，生成硫酸，該過程需要在常溫狀態下進行。大氣中的二氧化氮能夠被還原成一氧化氮，在高溫狀態下完成加熱焦化處理之后，將氨氣加入到第二個移動床中，將其有效還原成氮氣。在該過程中，需要對硫蒸汽在反應床中的時間進行壓縮，并對催化劑的表面積進行嚴格控制，從而使反應過程中的逆反應現象得到科學控制。

2.4 納米光催化技術

太陽能是新能源的一種，合理化利用太陽能，有助于大氣污染的有效治理。納米催化技術的優勢相對明顯，不僅操作相對簡單便捷，而且可以對二次污染現象進行防治[5]。在催化氧化中，半導體材料會被激發出電子，活躍的電子在半導體界面中移動，通過氧化還原反應，能夠對羥基自由基或超氧自由基進行獲取，以此來使污染物得到有效降解。納米材料能夠使污染物在還原劑上被有效吸附，并且其含毒性較低、催化性較高，從而使新型環境凈化的有效開展得到保障。但納米光催化材料的穩定性相對欠缺，需要全面提高其催化劑的活性。

3 催化技術在大氣污染治理中的實際應用

3.1 凈化大氣環境中的應用

當下，大氣污染現象愈加嚴峻，甚至引發一系列的問題，如溫室效應、臭氧層空洞等，利用催化技術治理大氣污染，效果顯著。比如，利用納米技術使空氣中污染物發生相應的催化反應，使大氣中的有害物質向無毒無害成分進行轉化，以此來治理大氣污染。

3.2 石油脫硫中的應用

石油能源依然是當下應用最為廣泛的燃料之一。石油包含一定的硫化物，燃燒時，會產生二氧化硫。因此，需要應用催化技術來對其進行處理。如利用納米鈦酸鈷來對石油中的硫化物進行催化，使石油中的硫被有效去除，這樣使二氧化硫等有效氣體的產生量顯著降低，從而對大氣環境起到良好的保護作用[6]。

3.3 二氧化硫的脫除的應用

大氣污染中的主要污染物之一為二氧化硫，并且其危害性相對較大，為了有效改善二氧化硫對大氣的污染，需要應用催化技術。煤炭燃燒會產生一氧化碳和水，該催化技術將一氧化碳和水作為還原劑，有效轉化煙氣中的二氧化硫，使其以單質硫的形式存在。之后，對其進行冷卻處理，形成硫磺產品。對傳統脫硫方法來講，其利用的脫硫方法只是將二氧化硫轉化成廢渣，如果這些廢渣未進行合理化的處理，會導致二次污染的現象產生，從而使二氧化硫污染現象無法得到充分的解決[7]。但催化技術則不同，其可以將二氧化硫轉化成單質硫，這樣不僅使治理成本明顯降低，而且使單質硫能夠被二次利用，從而使經濟效益得到明顯的提升，因此，與傳統脫硫方法相比，催化技術的優勢相對突出。

3.4 汽車尾氣凈化的應用

汽車尾氣是污染大氣的主要原因之一，對汽車尾氣進行凈化是治理大氣污染的主要工作內容。在催化反應的作用下，將納米鐵當成汽車尾氣處理器，這樣可以使汽車尾氣中的有害物質排放量得到大幅度降低。將該技術應用到汽車發動機氣缸之上，當汽油燃燒時，就會產生催化作用，從而實現汽車尾氣的合理化治理。

4 結論

從本文的論述中可知，我國大氣環境污染現象十分嚴重。為了使其能夠得到有效治理，必須加強重視程度，并對催化技術進行合理化應用，保證治理的有效性，以提升大氣污染物的處理質量。