Ô nhiễm không khí ngày càng tăng là một mối quan tâm nghiêm trọng, và do đó, việc thanh lọc khí thải ngày càng trở nên quan trọng hơn mỗi năm. Nguồn phát thải khí độc hại lớn nhất vào khí quyển là các doanh nghiệp năng lượng và vận tải ô tô.
Việc thanh lọc khí thải được thực hiện theo nhiều cách khác nhau, trong đó phương pháp xúc tác trung hòa và hạ thấp nồng độ chất ô nhiễm đến mức tối đa cho phép là hiệu quả nhất trong nhiều trường hợp. Tinh chế xúc tác cũng được ưa thích vì lý do kinh tế.
Theo nguyên tắc, các phương pháp xúc tác là phổ quát và có thể được sử dụng để làm sạch sâu các loại khí quá trình khác nhau. Sử dụng phương pháp này, khí công nghiệp có thể được làm sạch các oxit nitơ và lưu huỳnh, carbon monoxide, các hợp chất hữu cơ có hại và các tạp chất độc hại khác. Trong trường hợp này, các tạp chất có hại được chuyển đổi thành ít độc hại và vô hại hơn, và đôi khi thậm chí là hữu ích. Trong cùng một cách khí thải được làm sạch. Trên thực tế, phương pháp này bao gồm thực hiện các quá trình tương tác hóa học của các chất với sự có mặt của chất xúc tác, dẫn đến việc chuyển đổi các tạp chất được trung hòa thành các sản phẩm khác.
Các chất xúc tác đặc biệt làm tăng tốc các phản ứng hóa học, nhưng không ảnh hưởng đến mức năng lượng của các phân tử tương tác và không làm thay đổi trạng thái cân bằng của các phản ứng đơn giản. Tinh chế xúc tác hứa hẹn cho các hỗn hợp đa thành phần của dòng khí thải. Để tinh chế khí trong công nghiệp, các oxit của sắt, đồng, crôm, coban, kẽm, bạch kim và các chất khác được sử dụng làm chất xúc tác. Các chất này được sử dụng để xử lý chất mang xúc tác được đặt bên trong thiết bị của lò phản ứng. Cần theo dõi tính toàn vẹn của lớp xúc tác bên ngoài, nếu không việc tinh chế xúc tác sẽ không được thực hiện đầy đủ và việc phát thải các chất có hại có thể vượt quá giới hạn cho phép.
Yêu cầu chính cho chất xúc tác là sự ổn định của cấu trúc trong quá trình phản ứng. Việc tìm kiếm và sản xuất các chất xúc tác, không chỉ phù hợp để sử dụng lâu dài, mà còn khá rẻ, là một khó khăn nhất định làm hạn chế việc áp dụng phương pháp xúc tác. Các chất xúc tác hiện đại phải có tính chọn lọc và hoạt động, khả năng chịu nhiệt độ và độ bền cơ học.
Chất xúc tác công nghiệp được chế tạo dưới dạng khối và vòng của cấu trúc tổ ong. Chúng có điện trở thủy động lực thấp và bề mặt riêng bên ngoài cao. Thông thường, tinh chế xúc tác khí trong một chất xúc tác cố định được sử dụng.
Trong công nghiệp, có thể sử dụng hai phương pháp khác nhau về cơ bản của các quá trình lọc khí - một chế độ không cố định và một chế độ không cố định được tạo ra một cách giả tạo. Việc chuyển sang sử dụng chủ yếu phương pháp không cố định là do quy trình công nghệ cao hơn, tốc độ phản ứng tăng, độ chọn lọc, giảm cường độ năng lượng của các quy trình, giảm chi phí vốn cho việc lắp đặt và giảm chi phí vận hành.
Định hướng chính của sự phát triển các phương pháp xúc tác là tạo ra các chất xúc tác rẻ tiền có thể hoạt động ở nhiệt độ thấp và chịu được các chất khác nhau. Đối với nồng độ dưới 1 g / m³ và với khối lượng lớn khí tinh khiết, phương pháp nhiệt nhiệt đòi hỏi mức tiêu thụ năng lượng cao và một lượng chất xúc tác rất lớn, do đó cần phải phát triển các quy trình và thiết bị tiết kiệm năng lượng nhất đòi hỏi chi phí vốn thấp.
