Rostoucí znečištění ovzduší je vážným problémem, a proto se čištění emisí plynu stává každým rokem stále důležitějším. Největším zdrojem emisí škodlivých plynů do ovzduší jsou energetické podniky a automobilová doprava.
Čištění emisí plynů se provádí různými způsoby, mezi nimiž je v mnoha případech nejúčinnější katalytická metoda neutralizace a snížení koncentrace znečišťujících látek na maximální přípustnou úroveň. Katalytické čištění je také výhodné z ekonomických důvodů.
Katalytické metody jsou zpravidla univerzální a lze je použít pro hloubkové čištění různých procesních plynů. Pomocí této metody mohou být průmyslové plyny čištěny od oxidů dusíku a síry, oxidu uhelnatého, škodlivých organických sloučenin a dalších toxických nečistot. V tomto případě se škodlivé nečistoty přemění na méně škodlivé a neškodné a někdy dokonce i užitečné. Stejným způsobem se čistí výfukový plyn. Ve skutečnosti tato metoda spočívá v provádění procesů chemické interakce látek v přítomnosti katalyzátorů, což vede k tomu, že se přeměna nečistot neutralizuje na jiné produkty.
Speciální katalyzátory urychlují chemické reakce, ale neovlivňují energetickou hladinu interagujících molekul a neposouvají rovnováhu jednoduchých reakcí. Katalytické čištění je slibné pro vícesložkové směsi proudů výfukových plynů. Pro čištění plynů v průmyslu se jako katalyzátory používají oxidy železa, mědi, chrómu, kobaltu, zinku, platiny a dalších. Tyto látky se používají ke zpracování nosiče katalyzátoru umístěného uvnitř reaktorového zařízení. Je nezbytné sledovat integritu vnější vrstvy katalyzátoru, jinak nebude katalytické čištění prováděno v plném rozsahu a emise škodlivých látek mohou překročit přípustné limity.
Hlavním požadavkem na katalyzátor je stabilita struktury během reakce. Hledání a výroba katalyzátorů, nejen vhodných pro dlouhodobé použití, ale také poměrně levné, je určitým problémem, který omezuje použití katalytické metody. Moderní katalyzátory musí mít selektivitu a aktivitu, odolnost vůči teplotě a mechanickou pevnost.
Průmyslové katalyzátory se vyrábějí ve formě bloků a prstenců voštinové struktury. Mají nízký hydrodynamický odpor a vysoký vnější specifický povrch. Nejčastěji se používá katalytické čištění plynů v pevném katalyzátoru.
V průmyslu je možné použít dvě zásadně odlišné metody procesů čištění plynu - stacionární a uměle vytvořený nestacionární režim. Přechod k převládajícímu použití nestacionární metody je způsoben vyšším technologickým procesem, zvýšením reakční rychlosti, zvýšením selektivity, snížením energetické náročnosti procesů, snížením investičních nákladů na zařízení a snížením nákladů na jeho provoz.
Hlavním směrem vývoje katalytických metod je vytvoření levných katalyzátorů, které mohou pracovat při nízkých teplotách a být odolné vůči různým látkám. Pro koncentraci pod 1 g / m3 a s velkým objemem vyčištěných plynů vyžaduje termokatalytická metoda vysokou spotřebu energie a velké množství katalyzátoru, takže je třeba vyvinout energeticky nejúčinnější procesy a zařízení, které vyžadují nízké investiční náklady.
