Zvyšujúce sa znečistenie ovzdušia je vážnym problémom, a preto je každým rokom čoraz dôležitejšie čistenie emisií plynov. Najväčším zdrojom emisií škodlivých plynov do ovzdušia sú energetické podniky a automobilová doprava.
Čistenie emisií plynov sa vykonáva rôznymi spôsobmi, z ktorých najúčinnejším je v mnohých prípadoch katalytická metóda neutralizácie a znižovania koncentrácie znečisťujúcich látok na najvyššiu povolenú úroveň. Katalytické čistenie je tiež výhodné z ekonomických dôvodov.
Katalytické metódy sú spravidla univerzálne a môžu sa použiť na hĺbkové čistenie rôznych procesných plynov. Pri použití tejto metódy sa môžu priemyselné plyny čistiť od oxidov dusíka a síry, oxidu uhoľnatého, škodlivých organických zlúčenín a iných toxických nečistôt. V tomto prípade sa škodlivé nečistoty premenia na menej škodlivé a neškodné a niekedy dokonca užitočné. Rovnakým spôsobom sa čistí výfukový plyn. V skutočnosti táto metóda spočíva v implementácii procesov chemickej interakcie látok v prítomnosti katalyzátorov, čo vedie k neutralizácii nečistôt, ktoré sa majú neutralizovať, na iné produkty.
Špeciálne katalyzátory urýchľujú chemické reakcie, ale neovplyvňujú energetickú hladinu interagujúcich molekúl a neposúvajú rovnováhu jednoduchých reakcií. Katalytické čistenie je sľubné pre viaczložkové zmesi prúdov výfukových plynov. Na čistenie plynov v priemysle sa ako katalyzátory používajú oxidy železa, medi, chrómu, kobaltu, zinku, platiny a ďalších. Tieto látky sa používajú na spracovanie nosiča katalyzátora umiestneného vo vnútri reaktorového zariadenia. Je potrebné monitorovať integritu vonkajšej vrstvy katalyzátora, inak sa katalytické čistenie nebude vykonávať v plnom rozsahu a emisie škodlivých látok môžu prekročiť prípustné limity.
Hlavnou požiadavkou na katalyzátor je stabilita štruktúry počas reakcie. Hľadanie a výroba katalyzátorov, ktoré sú vhodné nielen na dlhodobé použitie, ale sú tiež dosť lacné, predstavujú určité ťažkosti, ktoré obmedzujú použitie katalytickej metódy. Moderné katalyzátory musia mať selektivitu a aktivitu, odolnosť voči teplote a mechanickú pevnosť.
Priemyselné katalyzátory sa vyrábajú vo forme blokov a krúžkov voštinovej štruktúry. Majú nízky hydrodynamický odpor a vysoký vonkajší špecifický povrch. Najčastejšie sa používa katalytické čistenie plynov v pevnom katalyzátore.
V priemysle je možné použiť dva zásadne odlišné spôsoby čistenia plynov - stacionárny a umelo vytvorený nestacionárny režim. Prechod k prevládajúcemu využívaniu nestacionárnej metódy je spôsobený vyšším technologickým procesom, zvýšením reakčnej rýchlosti, zvýšením selektivity, znížením energetickej náročnosti procesov, znížením kapitálových nákladov zariadenia a znížením nákladov na jeho prevádzku.
Hlavným smerom vývoja katalytických metód je vytvorenie lacných katalyzátorov, ktoré môžu pracovať pri nízkych teplotách a sú odolné voči rôznym látkam. Pri koncentrácii pod 1 g / m³ a pri veľkých objemoch čistených plynov vyžaduje termokatalytická metóda vysokú spotrebu energie a veľké množstvo katalyzátora, takže je potrebné vyvinúť energeticky najúčinnejšie procesy a zariadenia, ktoré si vyžadujú nízke kapitálové náklady.
