Odkud pochází znečištění výfukovými plyny a jaké druhy existují?
| Druhy znečišťujících látek | Zdrojové průmyslové sektory | Zpracovatelské zařízení a technologie | Cíle a funkce katalyzátorů |
| oxid uhelnatý | Chemický průmysl, ocelářský průmysl, automobilový výfuk, olejové kotle | Pec pro katalytickou oxidaci CO, automobilový třícestný katalyzátor | Katalyzujte oxidaci CO na CO₂ při nízkých teplotách. |
| Celkové uhlovodíky methan/nemethan | Těžba zemního plynu, využití bioplynu, větrání uhelného dolu | Katalytický hořák, RTO/RCO | Katalytické spalování metanu s nízkou koncentrací umožňuje energetické využití nebo splnění emisních norem. |
| Oxidy dusíku | Elektřina, ocel, cement, sklo, chemikálie, stavba lodí, dieselová vozidla | Systém denitrifikace SCR, dodatečná úprava dieselového motoru SCR, katalytický rozklad | Při nižších teplotách, katalytické redukční činidlo (NH3/močovina) reaguje s NOx za vzniku N2 a H2O. |
| Mlha kyseliny sírové/organická síra | Chemický průmysl, průmysl lithiových baterií, petrochemický průmysl | Katalytická oxidační absorpce | Organická síra (jako jsou thioly) se katalyticky oxiduje na SO2, který je následně absorbován alkalickým roztokem. |
| Těkavé organické sloučeniny | Petrochemický, chemikálie, povlak, tisk, elektronika, farmaceutický | Katalytická spalovací jednotka, regenerativní katalytická spalovací jednotka, jednotka katalytické oxidace | At temperatures far below those of direct combustion, catalytic VOCs are completely oxidized to CO₂ and H₂O. |
| dioxiny | Spalování odpadu, slinování oceli, spalování nebezpečného odpadu | Katalytický filtrační systém, nízkoteplotní katalytický systém SCR | Catalytic decomposition of dioxin molecules at lower temperatures. |
| ozón | Čištění vzduchu v interiéru, kabiny letadel, specifické průmyslové procesy | Zařízení pro katalytický rozklad ozonu | Katalyzátory rozkládají ozón na kyslík při pokojové teplotě. |
Proč je katalytické spalování a řešení katalyzátoru?
Diskutujeme především o emisích a nakládání se znečišťujícími látkami z odpadních plynů z průmyslové činnosti , většina z nich je v podstatě chemická energie . Nejdůkladnějším způsobem, jak je zneškodnit, je oxidovat a rozložit je na CO₂ a H2O . V současné době, hlavními metodami zpracování jsou katalytické spalování, vysokoteplotní spalování, a fyzikální adsorpce, s katalytickým spalováním nabízí nejlepší výkon a hospodárnost.
Princip katalytického procesu
Katalyzátory se primárně používají k odstranění plynných znečišťujících látek prostřednictvím chemických reakcí, s různými katalytickými reaktory, které jsou základním vybavením. Typický proces léčby je: předúprava (odstranění prachu, chlazení, atd.) → katalytický reaktor → následná úprava (jako je odsíření, odvlhčování) nebo přímou emisi. Jako základní jednotka chemické reakce v procesu úpravy , klíčovou úlohou katalyzátoru je “snížit aktivační energii reakce a změnit reakční dráhu . “
Snižte reakční teplotu: umožňují, aby reakce probíhala efektivně při teplotách daleko nižších, než jsou teploty potřebné pro tepelné reakce. Například, přímé spalování VOC vyžaduje teploty nad 800 ℃, zatímco katalytické spalování vyžaduje pouze 300-500 ℃; redukce NOx pomocí NH3 vyžaduje teploty nad 900 °C bez katalyzátoru, ale pouze 300-400 ℃ s katalyzátorem (SCR).
Zlepšete reakční rychlost a efektivitu: Při stejné teplotě, reakční rychlost je značně zrychlena, umožňuje znečišťujícím látkám dosáhnout extrémně vysokých rychlostí odstraňování (>90%, nebo dokonce >99%) během velmi krátké doby setrvání plynu.
Úspora energie a snížení spotřeby: Kvůli výraznému snížení reakční teploty, lze výrazně snížit spotřebu paliva, nebo lze dosáhnout ekonomického zpracování odpadního plynu s nízkou koncentrací.
Jak vybrat katalyzátory a konstrukční řešení
Výběr katalyzátoru je komplexní projekt systémového inženýrství, který vyžaduje přizpůsobená řešení založená na konkrétních provozních podmínkách a plném zohlednění faktorů, jako je samotné znečištění a podmínky procesu..
1. Základním předpokladem pro výběr je kompletní analýza složení odpadního plynu , vyžadující komplexní pochopení typu součásti, reaktivita, koncentrace, průtok, a tlak cílového plynu, stejně jako potenciální toxické látky .
| Zvažte klíčové body | Požadavky na vlastnosti katalyzátoru | Příklad popisu |
| 1. Selektivita | Selektivita cílové odezvy | SCR katalyzátory vyžadují vysokou selektivitu, aby se zabránilo oxidaci NH3. Některé oxidační katalyzátory VOC musí zabránit tvorbě dioxinů nebo NOx. |
| 2. Okno aktivity a teploty | Aktivační teplota, optimální teplotu, a odolnost vůči vysokým teplotám | VOC katalýza: Katalyzátory ušlechtilých kovů mají nízké aktivační teploty (~200 ℃), zatímco katalyzátory na bázi oxidů kovů mají vyšší aktivační teploty (~300 ℃). SCR katalyzátory mají přísné teplotní okno (300-400℃). |
| 3. Rychlost vzduchu a životnost | Unit catalyst gas processing capacity and expected service life | Vysoké prostorové rychlosti mohou snížit spotřebu katalyzátoru, ale mohou ovlivnit účinnost konverze. Životnost návrhu je obvykle 2-4 let, ale skutečná životnost je ovlivněna provozními podmínkami. |
| 4. Mechanická pevnost | Odolnost proti oděru, pevnost v tlaku | To prevent the catalyst from pulverizing and clogging under high temperature and high airflow. Honeycomb catalyst has high strength and low pressure drop. |
| 5. Antitoxický | Odolnost vůči “toxické látky” ve spalinách | Hlavními limitujícími faktory jsou arsen, fosfor, alkalických kovů, a těžkých kovů, který dokáže trvale deaktivovat katalyzátory SCR; a síra, halogeny, křemík, a vést, které mohou otrávit katalyzátory VOC/CO. A resistant formulation must be selected based on the composition of the waste gas. |
| 6. Náklady | Počáteční náklady na instalaci, náklady na recyklaci/výměnu | Precious metal catalysts have high activity but high cost; katalyzátory z jiných než drahých kovů jsou levné, but their activity/resistance may be slightly inferior. Vyžaduje se komplexní hodnocení. |
2. It is necessary to clearly define the catalytic process conditions , and to build or improve the catalytic emission system based on the type, teplota, průtok, tlak odpadního plynu , a podmínky v místě emise, as well as to determine the method of catalyst use. Ohledně činnosti katalyzátoru, nabízíme následující doporučení.
| Referenční příručka | Faktory ke zvážení a preventivní opatření |
| Podmínky použití | 1. Teplotní okno : It must be operated within the catalyst’s active temperature range, avoiding temperatures below the activation temperature or above the tolerance temperature. |
| 2. Čistota : The inlet exhaust gas must undergo sufficient pretreatment (odstranění prachu, odstranění olejové mlhy, odstranění kyselé mlhy) to prevent physical blockage and chemical poisoning. | |
| 3. Poměr reaktantů : Například, SCR requires precise control of the ammonia-nitrogen ratio , and VOCs oxidation requires ensuring sufficient oxygen content . | |
| 4. Rovnoměrné proudové pole : The gas flow and reactant concentration entering the reactor must be uniformly distributed; jinak, místní účinnost bude nízká, ovlivňující celkový efekt. | |
| Dávkování a podávání | 1. Způsob plnění : Modular installation to ensure sealing and prevent airflow short circuit. |
| 2. Regulace rychlosti vzduchu : The actual operating air volume should not exceed the design value significantly for an extended period. | |
| 3. Dávkování : Určeno návrhovou prostorovou rychlostí. Například, léčit 100,000 Nm³/h spalin s návrhovou prostorovou rychlostí 3000 h⁻¹, objem katalyzátoru je přibližně 33.3 m³. | |
| Omezení a omezení | 1. Otrava a deaktivace : Maximální omezení . Síra, fosfor, halogeny, těžkých kovů, prachový kryt, atd., can cause irreversible or reversible decrease in catalyst activity. |
| 2. Citlivost na teplotu : High-temperature sintering can cause active components to agglomerate and become permanently deactivated; dlouhodobý nízkoteplotní provoz může vést k nízké účinnosti a zablokování amonnou solí. | |
| 3. Rozsah použití : Existují určité požadavky na koncentraci znečišťujících látek. Pokud je koncentrace příliš nízká, hnací síla reakce bude nedostatečná. Pokud je koncentrace příliš vysoká, teplota může být příliš vysoká nebo reakce může být neúplná. | |
| 4. Náklady : Vysoce výkonné katalyzátory, zejména katalyzátory z drahých kovů, mají vysoké počáteční investice a náklady na výměnu. | |
| 5. Nebezpečný odpad : Deaktivované katalyzátory jsou obvykle klasifikovány jako nebezpečný odpad a musí s nimi nakládat kvalifikovaná organizace, s následnými náklady na likvidaci. |
Katalyzátory řady Minslite pro odstraňování ozónu/CO/VOC
WeChat
Naskenujte QR kód pomocí WeChat