वायु प्रदूषण बढ़ना एक गंभीर चिंता का विषय है, और इसलिए हर साल गैस उत्सर्जन की शुद्धि अधिक से अधिक महत्वपूर्ण होती जा रही है। वायुमंडल में हानिकारक गैसों के उत्सर्जन का सबसे बड़ा स्रोत ऊर्जा उद्यम और ऑटोमोबाइल परिवहन हैं।
गैस उत्सर्जन की शुद्धि विभिन्न तरीकों से की जाती है, जिसमें प्रदूषकों की एकाग्रता को अधिकतम अनुमेय स्तर तक बेअसर और कम करने की उत्प्रेरक विधि कई मामलों में सबसे प्रभावी है। आर्थिक कारणों से कैटेलिटिक शुद्धिकरण को भी प्राथमिकता दी जाती है।
एक नियम के रूप में, उत्प्रेरक विधियां सार्वभौमिक हैं और इसका उपयोग विभिन्न प्रक्रिया गैसों की गहरी शुद्धि के लिए किया जा सकता है। इस विधि का उपयोग करके, औद्योगिक गैसों को नाइट्रोजन और सल्फर, कार्बन मोनोऑक्साइड, हानिकारक कार्बनिक यौगिकों और अन्य विषाक्त अशुद्धियों के ऑक्साइड से साफ किया जा सकता है। इस मामले में, हानिकारक अशुद्धियों को कम हानिकारक और हानिरहित में परिवर्तित किया जाता है, और कभी-कभी उपयोगी भी। उसी तरह एग्जॉस्ट गैस को साफ किया जाता है। वास्तव में, इस विधि में उत्प्रेरक की उपस्थिति में पदार्थों की रासायनिक बातचीत की प्रक्रियाओं को लागू करने में शामिल होता है, जिससे अशुद्धियों के रूपांतरण को अन्य उत्पादों में बेअसर किया जाता है।
विशेष उत्प्रेरक रासायनिक प्रतिक्रियाओं को तेज करते हैं, लेकिन बातचीत करने वाले अणुओं के ऊर्जा स्तर को प्रभावित नहीं करते हैं और सरल प्रतिक्रियाओं के संतुलन को स्थानांतरित नहीं करते हैं। कैटेलिटिक शुद्धिकरण निकास गैस धाराओं के बहुआयामी मिश्रण के लिए आशाजनक है। उद्योग में गैसों के शुद्धिकरण के लिए लोहे, तांबा, क्रोमियम, कोबाल्ट, जस्ता, प्लैटिनम और अन्य के आक्साइड उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किए जाते हैं। इन पदार्थों का उपयोग रिएक्टर तंत्र के अंदर रखे उत्प्रेरक वाहक को संसाधित करने के लिए किया जाता है। बाहरी उत्प्रेरक परत की अखंडता की निगरानी करना आवश्यक है, अन्यथा उत्प्रेरक शुद्धि को पूरा नहीं किया जाएगा, और हानिकारक पदार्थों का उत्सर्जन अनुमेय सीमा से अधिक हो सकता है।
उत्प्रेरक के लिए मुख्य आवश्यकता प्रतिक्रिया के दौरान संरचना की स्थिरता है। उत्प्रेरक की खोज और निर्माण, न केवल दीर्घकालिक उपयोग के लिए उपयुक्त है, बल्कि काफी सस्ता भी है, एक निश्चित कठिनाई है जो उत्प्रेरक विधि के आवेदन को सीमित करती है। आधुनिक उत्प्रेरक में चयनात्मकता और गतिविधि, तापमान और यांत्रिक शक्ति का प्रतिरोध होना चाहिए।
औद्योगिक उत्प्रेरक एक छत्ते की संरचना के ब्लॉक और रिंग के रूप में बने होते हैं। उनके पास कम हाइड्रोडायनामिक प्रतिरोध और एक उच्च बाहरी विशिष्ट सतह है। अक्सर, एक निश्चित उत्प्रेरक में गैसों की उत्प्रेरक शुद्धि का उपयोग किया जाता है।
उद्योग में, गैस शोधन प्रक्रियाओं के दो मौलिक अलग तरीकों का उपयोग करना संभव है - एक स्थिर और एक कृत्रिम रूप से बनाया गया गैर-स्थिर मोड। गैर-स्थिर विधि के प्रमुख उपयोग के लिए संक्रमण एक उच्च तकनीकी प्रक्रिया, प्रतिक्रिया दर में वृद्धि, चयनात्मकता में वृद्धि, प्रक्रियाओं की ऊर्जा तीव्रता में कमी, स्थापना की पूंजी लागत में कमी और इसके संचालन की लागत में कमी के कारण है।
उत्प्रेरक विधियों के विकास की मुख्य दिशा सस्ते उत्प्रेरक बनाना है जो कम तापमान पर काम कर सकते हैं और विभिन्न पदार्थों के लिए प्रतिरोधी हो सकते हैं। 1 ग्राम / वर्ग मीटर नीचे एकाग्रता के लिए और शुद्ध गैसों के बड़े संस्करणों के साथ, थर्मोकैटलिटिक विधि में उच्च ऊर्जा खपत और उत्प्रेरक की एक बड़ी मात्रा की आवश्यकता होती है, इसलिए सबसे अधिक ऊर्जा-कुशल प्रक्रियाओं और उपकरणों को विकसित करने की आवश्यकता होती है जिनके लिए कम ऊर्जा लागत की आवश्यकता होती है।
