hủy PCBs
Hiệu suất phân hủy PCBs thay đổi theo tỉ lệ thành phần CeO2 trong hệ xúc tác CuO-CeO2-Cr2O3 được nêu trong hình 3.8
Hình 3.8: Sự biến thiên hiệu suất xử lý PCBs theo tỉ lệ Cu2+ : Cr3+ : Ce3+
Dựa vào hình 3.8 nhận thấy, hiệu suất phân hủy PCBs tăng theo chiều tăng tỉ lệ của Ce3+ trong hệ xúc tác Cu2+ : Cr3+ : Ce3+. Tỉ lệ Cu2+ : Cr3+ : Ce3+ = 1 : 1 : 0,5 cho hiệu suất phân hủy thấp nhất. Tỉ lệ Cu2+
: Cr3+ : Ce3+ = 1 : 1 : 1,5 cho hiệu suất phân hủy PCBs cao nhất. Ở nhiệt độ 400oC, tỉ lệ Cu2+ : Cr3+ : Ce3+ = 1: 1 : 0,5 đạt
hiệu suất phân hủy 88,42%, tỉ lệ Cu2+
: Cr3+ : Ce3+= 1 : 1 : 1 đạt hiệu suất phân hủy 90,56 % còn tỉ lệ Cu2+ : Cr3+ : Ce3+= 1 : 1 : 1,5 đạt hiệu suất 93,13%. Trong khi đó nếu xúc tác chỉ có CeO2 và ở nhiệt độ 400 đến 5500C thì hiệu suất phân hủy PCBs đạt được thấp hơn, từ 85,32% đến 88,78% và sự thay đổi này không đáng kể. Điều đó có nghĩa là hiệu quả suất phân hủy PCBs khi chỉ có CeO2 ít phụ thuộc vào nhiệt độ và CeO2 thể hiện tính xúc tác yếu. Hiệu suất phân hủy PCBs ở điều kiện này thấp hơn ngay cả khi sử dụng hệ xúc tác ba thành phần Cu2+
: Cr3+ : Ce3+ ở nhiệt độ 4000C, phân hủy khoảng 90% PCBs so với lượng ban đầu.
Đến nhiệt độ 550oC thì hiệu suất phân hủy cao hơn hẳn, đạt 98,41% khi sử dụng hệ xúc tác có tỉ lệ Cu2+
: Cr3+ : Ce3+= 1: 1 : 0,5 và đạt 99,28% đối với tỉ lệ Cu2+
: Cr3+ : Ce3+= 1: 1 : 1, và đạt 99,72% với tỉ lệ xúc tác Cu2+ : Cr3+ : Ce3+= 1: 1 : 1,5. Như vậy, hiệu suất phân hủy PCBs tăng khi nhiệt độ phản ứng phân hủy tăng và hỗn hợp xúc tác Cu2+ : Cr3+ : Ce3+ có tính cộng kết góp phần làm tăng hiệu quả xúc tác phân hủy PCBs.
Một điều nữa là, CaO có vai trò trong việc nâng cao hiệu suất phân hủy PBCs. Điều này có thể lý giải trong quá trình phân hủy theo phương trình phản ứng xảy ra giữa CaO với các sản phẩm sinh ra từ việc phân hủy PCBs.
Phương trình phản ứng chính trong quá trình phân hủy PCBs:
Nếu trong quá trình phân hủy PCBs có thêm CaO thì sẽ xuất hiện thêm các phản ứng lấy CO2 hình thành từ phản ứng này, vì vậy CaO sẽ thúc đẩy phản ứng PCBs chỉ đi theo một chiều:
Nói cách khác, các phương trình phản ứng trên cho thấy, khi có mặt CaO trong quá trình phân hủy nhiệt xúc tác PCBs thì các khí sinh ra chủ yếu là Cl2 phản ứng ngay lập tức với CaO để tạo thành các muối bền nhiệt CaCl2 hoặc những chất có trọng lượng phân tử thấp ít độc hại hơn.