Каталізатары серыі Minslite для выдалення азону/CO/ЛОС
Адкуль бярэцца забруджванне выхлапнымі газамі і якія тыпы бываюць?
| Віды забруджвальных рэчываў | Сектары прамысловасці крыніц | Апрацоўчае абсталяванне і тэхналогіі | Мэты і функцыі каталізатараў |
| угарны газ | Хімічная прамысловасць, сталеліцейная прамысловасць, аўтамабільны выхлап, катлы, якія працуюць на мазуце | Печ каталітычнага акіслення CO, аўтамабільны трохбаковы каталітычны нейтралізатар | Каталізуюць акісленне CO да CO₂ пры нізкіх тэмпературах. |
| Агульная колькасць вуглевадародаў метану/не метану | Здабыча прыроднага газу, утылізацыя біягазу, вентыляцыя вугальнай шахты | Каталітычная гарэлка, RTO/RCO | Каталітычнае спальванне метану з нізкай канцэнтрацыяй дазваляе аднаўляць энергію або выконваць стандарты выкідаў. |
| Аксіды азоту | Электрычнасць, сталь, цэмент, шкло, хімічныя рэчывы, суднабудаванне, дызельныя аўтамабілі | Сістэма дэнітрыфікацыі SCR, сістэма SCR дызельнага рухавіка, каталітычнае раскладанне | Пры больш нізкіх тэмпературах, каталітычны аднаўляльнік (NH3/мачавіна) рэагуе з NOx з адукацыяй N₂ і H₂O. |
| Туман сернай кіслаты/арганічная сера | Хімічная прамысловасць, прамысловасць літыевых батарэй, нафтахімічная прамысловасць | Каталітычнае паглынанне акіслення | Арганічная сера (такія як тиолы) каталітычна акісляецца да SO₂, які потым паглынаецца шчолачным растворам. |
| Лятучыя арганічныя злучэнні | Нафтахімічны, хімічны, пакрыццё, друк, электронікі, фармацэўтычны | Блок каталітычнага згарання, блок рэгенератыўнага каталітычнага гарэння, блок каталітычнага акіслення | Пры тэмпературах, значна ніжэйшых за тэмпературу прамога гарэння, каталітычныя ЛОС цалкам акісляюцца да CO₂ і H₂O. |
| дыяксіны | Спальванне адходаў, спяканне сталі, спальванне небяспечных адходаў | Сістэма каталітычнай фільтрацыі, нізкатэмпературная каталітычная сістэма SCR | Каталітычнае раскладанне малекул дыяксіну пры больш нізкіх тэмпературах. |
| азон | Ачыстка паветра ў памяшканні, кабіны самалётаў, канкрэтныя прамысловыя працэсы | Прылада для каталітычнага раскладання азону | Каталізатары раскладаюць азон на кісларод пры пакаёвай тэмпературы. |
Чаму адбываецца каталітычнае гарэнне і раствор каталізатара?
У асноўным мы абмяркоўваем выкіды і ачыстку забруджвальных газаў ад прамысловай дзейнасці , большасць з якіх па сутнасці з'яўляецца хімічнай энергіяй . Самы дакладны спосаб зрабіць іх бясшкоднымі - акісліць і раскласці іх на CO₂ і H₂O . У цяперашні час, асноўныя метады ачысткі - каталітычнае спальванне, высокатэмпературны спальванне, і фізічная адсорбцыя, з каталітычным спальваннем забяспечвае лепшую прадукцыйнасць і рэнтабельнасць.
Прынцып каталітычнага працэсу
Каталізатары ў асноўным выкарыстоўваюцца для ліквідацыі газападобных забруджвальных рэчываў у выніку хімічных рэакцый, з рознымі каталітычнымі рэактарамі, якія з'яўляюцца асноўным абсталяваннем. Тыповы працэс лячэння: папярэдняя апрацоўка (выдаленне пылу, астуджэнне, г.д.) → каталітычны рэактар → наступная ачыстка (такія як десульфурация, асушэння) або прамое выпраменьванне. У якасці асноўнага блока хімічнай рэакцыі ў працэсе лячэння , ключавая роля каталізатара “паменшыць энергію актывацыі рэакцыі і змяніць шлях рэакцыі . “
Панізіць тэмпературу рэакцыі: дазваляе рэакцыі эфектыўна працякаць пры тэмпературах, значна ніжэйшых за тыя, якія неабходныя для цеплавых рэакцый. Напрыклад, непасрэднае спальванне ЛОС патрабуе тэмператур вышэй за 800 ℃, у той час як каталітычнае спальванне патрабуе толькі 300-500 ℃; аднаўленне NOx з дапамогай NH3 патрабуе тэмператур вышэй за 900 ℃ без каталізатара, але толькі 300-400 ℃ з каталізатарам (SCR).
Павышэнне хуткасці рэакцыі і эфектыўнасці: Пры той жа тэмпературы, хуткасць рэакцыі значна паскараецца, дазваляе дасягнуць надзвычай высокай хуткасці выдалення забруджвальных рэчываў (>90%, ці нават >99%) на працягу вельмі кароткага часу знаходжання ў газе.
Энергазберажэнне і зніжэнне спажывання: За кошт значнага зніжэння тэмпературы рэакцыі, выдатак паліва можна значна скараціць, або можа быць дасягнута эканамічная апрацоўка адпрацаваных газаў з нізкай канцэнтрацыяй.
Як выбраць каталізатары і канструктыўныя рашэнні
Выбар каталізатара - гэта складаны сістэмны інжынерны праект, які патрабуе індывідуальных рашэнняў, заснаваных на канкрэтных умовах працы і поўнага ўліку такіх фактараў, як само забруджванне і ўмовы працэсу.
1. Поўны аналіз складу адпрацаваных газаў з'яўляецца асноўнай перадумовай выбару , патрабуе поўнага разумення тыпу кампанента, рэактыўнасць, канцэнтрацыя, хуткасць патоку, і ціск мэтавага газу, а таксама патэнцыйна таксічныя рэчывы .
| Разгледзім ключавыя моманты | Патрабаванні да характарыстык каталізатара | Прыклад апісання |
| 1. Выбіральнасць | Выбіральнасць мэтавай рэакцыі | Каталізатары SCR патрабуюць высокай селектыўнасці, каб прадухіліць акісленне NH3. Некаторыя каталізатары акіслення ЛОС павінны пазбягаць адукацыі дыяксінаў або NOx. |
| 2. Акно актыўнасці і тэмпературы | Тэмпература актывацыі, аптымальная тэмпература, і талерантнасць да высокіх тэмператур | Каталіз ЛОС: Каталізатары з высакародных металаў маюць нізкія тэмпературы актывацыі (~200 ℃), у той час як металаксідныя каталізатары маюць больш высокую тэмпературу актывацыі (~300 ℃). Каталізатары SCR маюць строгае тэмпературнае акно (300-400℃). |
| 3. Паветраная хуткасць і працягласць жыцця | Магутнасць агрэгата па перапрацоўцы газу-каталізатара і чаканы тэрмін службы | Высокія касмічныя хуткасці могуць паменшыць выкарыстанне каталізатара, але яны могуць паўплываць на эфектыўнасць пераўтварэння. Праектны тэрмін службы тыповы 2-4 гадоў, але фактычны тэрмін службы залежыць ад умоў эксплуатацыі. |
| 4. Механічная трываласць | Ўстойлівасць да ізаляцыі, трываласць на сціск | Каб прадухіліць распыленне і засмечванне каталізатара пры высокай тэмпературы і моцным патоку паветра. Сотавы каталізатар валодае высокай трываласцю і нізкім перападам ціску. |
| 5. Антытаксічнае | Супраціў да “таксічных рэчываў” у дымавых газах | Асноўнымі лімітуюць фактарамі з'яўляюцца мыш'як, фосфар, шчолачныя металы, і цяжкія металы, які можа назаўсёды адключыць каталізатары SCR; і серы, галагены, крэмній, і свінец, якія могуць атруціць ЛОС/каталізатары CO. Ўстойлівы склад павінен быць абраны зыходзячы са складу адыходзячага газу. |
| 6. Кошт | Першапачатковы кошт ўстаноўкі, кошт перапрацоўкі/замены | Каталізатары з каштоўных металаў валодаюць высокай актыўнасцю, але высокім коштам; каталізатары з некаштоўных металаў адрозніваюцца нізкай коштам, але іх актыўнасць/супраціў можа быць крыху ніжэйшай. Патрабуецца комплексная ацэнка. |
2. Неабходна выразна вызначыць умовы каталітычнага працэсу , і пабудаваць або палепшыць сістэму каталітычнай эмісіі ў залежнасці ад тыпу, тэмпература, хуткасць патоку, ціск адпрацаванага газу , і ўмовы на месцы выкіду, а таксама вызначыць спосаб выкарыстання каталізатара. Адносна працы каталізатара, прапануем наступныя рэкамендацыі.
| Даведачны дапаможнік | Фактары, якія варта ўлічваць, і меры засцярогі |
| Умовы выкарыстання | 1. Тэмпературнае акно : Ён павінен працаваць у дыяпазоне актыўных тэмператур каталізатара, пазбяганне тэмператур ніжэй за тэмпературу актывацыі або вышэй тэмпературы допуску. |
| 2. Чысціня : Ўваходныя выхлапныя газы павінны прайсці дастатковую папярэднюю апрацоўку (выдаленне пылу, выдаленне алейнага туману, выдаленне кіслотнага туману) для прадухілення фізічнай блакіроўкі і хімічнага атручвання. | |
| 3. Стаўленне рэагентаў : Напрыклад, SCR патрабуе дакладнага кантролю суадносін аміяку і азоту , і ЛОС акіслення патрабуе забеспячэння дастатковага ўтрымання кіслароду . | |
| 4. Раўнамернае поле цячэння : Паток газу і канцэнтрацыя рэагентаў, якія ўваходзяць у рэактар, павінны быць раўнамерна размеркаваны; інакш, лакальная эфектыўнасць будзе нізкай, якія ўплываюць на агульны эфект. | |
| Спосаб прымянення і дазоўкі | 1. Спосаб залівання : Модульная ўстаноўка для забеспячэння герметычнасці і прадухілення кароткага замыкання паветранага патоку. |
| 2. Рэгуляванне хуткасці паветра : Фактычны працоўны аб'ём паветра не павінен значна перавышаць праектнае значэнне на працягу доўгага часу. | |
| 3. Дазавання : Вызначаецца праектная касмічная хуткасць. Напрыклад, лячыць 100,000 Нм³/г дымавых газаў з разліковай прасторавай хуткасцю 3000 ч⁻¹, аб'ём каталізатара роўны прыблізна 33.3 м³. | |
| Абмежаванні і абмежаванні | 1. Атручэнне і дэзактывацыя : Максімальнае абмежаванне . сера, фосфар, галагены, цяжкія металы, пылаахоўны чахол, г.д., можа выклікаць незваротнае або зварачальнае зніжэнне актыўнасці каталізатара. |
| 2. Тэмпературная адчувальнасць : Высокатэмпературнае спяканне можа прывесці да агламерацыі актыўных кампанентаў і канчатковай дэзактывацыі; працяглая нізкатэмпературная эксплуатацыя можа прывесці да нізкай эфектыўнасці і закаркаванні солямі амонія. | |
| 3. Сфера прымянення : Існуюць пэўныя патрабаванні да канцэнтрацыі забруджвальных рэчываў. Калі канцэнтрацыя занадта нізкая, рухаючая сіла рэакцыі будзе недастатковай. Калі канцэнтрацыя занадта высокая, тэмпература можа быць занадта высокай або рэакцыя можа быць няпоўнай. | |
| 4. Кошт : Высокаэфектыўныя каталізатары, асабліва каталізатары з каштоўных металаў, маюць высокія першапачатковыя інвестыцыі і выдаткі на замену. | |
| 5. Небяспечныя адходы : Дэзактываваныя каталізатары звычайна класіфікуюцца як небяспечныя адходы і з імі павінны апрацоўвацца кваліфікаваныя арганізацыі, з наступнымі выдаткамі на ўтылізацыю. |
WeChat
Адсканіруйце QR-код з дапамогай WeChat