Καταλύτες της σειράς Minslite για την αφαίρεση όζοντος/CO/VOC
Από πού προέρχεται η ρύπανση των καυσαερίων και τι είδη υπάρχουν?
| Τύποι ρύπων | Πηγές βιομηχανίας | Εξοπλισμός και τεχνολογία επεξεργασίας | Οι στόχοι και οι λειτουργίες των καταλυτών |
| μονοξείδιο του άνθρακα | Χημική βιομηχανία, χαλυβουργία, εξάτμιση αυτοκινήτου, λέβητες πετρελαίου | Κλίβανος καταλυτικής οξείδωσης CO, καταλύτης τριών κατευθύνσεων αυτοκινήτου | Καταλύεται η οξείδωση του CO σε CO2 σε χαμηλές θερμοκρασίες. |
| Ολικοί υδρογονάνθρακες μεθανίου/μη μεθανίου | Εξόρυξη φυσικού αερίου, αξιοποίηση βιοαερίου, εξαερισμός ανθρακωρυχείου | Καταλυτικός καυστήρας, RTO/RCO | Η καταλυτική καύση μεθανίου χαμηλής συγκέντρωσης επιτρέπει την ανάκτηση ενέργειας ή τη συμμόρφωση με τα πρότυπα εκπομπών. |
| Οξείδια του αζώτου | Ηλεκτρισμός, ατσάλι, τσιμέντο, ποτήρι, χημικά, ναυπηγική, πετρελαιοκίνητα οχήματα | Σύστημα απονιτροποίησης SCR, μετεπεξεργασία SCR κινητήρα ντίζελ, καταλυτική αποσύνθεση | Σε χαμηλότερες θερμοκρασίες, τον καταλυτικό αναγωγικό παράγοντα (ΝΗ3/ουρία) αντιδρά με NOx για να παράγει N2 και H2O. |
| Θειικό οξύ νέφος/οργανικό θείο | Χημική βιομηχανία, βιομηχανία μπαταριών λιθίου, πετροχημική βιομηχανία | Απορρόφηση καταλυτικής οξείδωσης | Οργανικό θείο (όπως θειόλες) οξειδώνεται καταλυτικά σε SO2, το οποίο στη συνέχεια απορροφάται από αλκαλικό διάλυμα. |
| Πτητικές οργανικές ενώσεις | Πετροχημική, χημική ουσία, επένδυση, εκτύπωση, ηλεκτρονική, φαρμακευτικός | Μονάδα καταλυτικής καύσης, μονάδα αναγεννητικής καταλυτικής καύσης, μονάδα καταλυτικής οξείδωσης | Σε θερμοκρασίες πολύ χαμηλότερες από αυτές της άμεσης καύσης, Οι καταλυτικές VOCs οξειδώνονται πλήρως σε CO2 και H2O. |
| διοξίνες | Αποτέφρωση απορριμμάτων, πυροσυσσωμάτωση χάλυβα, αποτέφρωση επικίνδυνων αποβλήτων | Σύστημα καταλυτικού φιλτραρίσματος, καταλυτικό σύστημα SCR χαμηλής θερμοκρασίας | Καταλυτική αποσύνθεση μορίων διοξίνης σε χαμηλότερες θερμοκρασίες. |
| όζο | Καθαρισμός αέρα εσωτερικού χώρου, καμπίνες αεροσκαφών, συγκεκριμένες βιομηχανικές διεργασίες | Συσκευή καταλυτικής αποσύνθεσης όζοντος | Οι καταλύτες αποσυνθέτουν το όζον σε οξυγόνο σε θερμοκρασία δωματίου. |
Γιατί είναι η καταλυτική καύση και το διάλυμα καταλύτη?
Συζητάμε κυρίως την εκπομπή και την επεξεργασία των ρύπων των απαερίων από βιομηχανικές δραστηριότητες , τα περισσότερα από τα οποία είναι ουσιαστικά χημική ενέργεια . Ο πιο λεπτομερής τρόπος για να τα καταστήσετε αβλαβή είναι να οξειδωθούν και να αποσυντεθούν σε CO2 και H2O . Τη στιγμή, Οι κύριες μέθοδοι επεξεργασίας είναι η καταλυτική καύση, αποτέφρωση σε υψηλή θερμοκρασία, και φυσική προσρόφηση, με καταλυτική καύση που προσφέρει την καλύτερη απόδοση και οικονομική απόδοση.
Αρχή Καταλυτικής Διαδικασίας
Οι καταλύτες χρησιμοποιούνται κυρίως για την εξάλειψη των αέριων ρύπων μέσω χημικών αντιδράσεων, με διάφορους καταλυτικούς αντιδραστήρες να αποτελούν τον βασικό εξοπλισμό. Η τυπική διαδικασία θεραπείας είναι: προεπεξεργασία (αφαίρεση σκόνης, ψύξη, και τα λοιπά.) → καταλυτικός αντιδραστήρας → μετέπειτα επεξεργασία (όπως η αποθείωση, αφύγρανση) ή άμεση εκπομπή. Ως μονάδα πυρήνα χημικής αντίδρασης στη διαδικασία επεξεργασίας , ο βασικός ρόλος του καταλύτη είναι να “μειώνουν την ενέργεια ενεργοποίησης της αντίδρασης και αλλάζουν την οδό αντίδρασης . “
Χαμηλώστε τη θερμοκρασία αντίδρασης: επιτρέπουν στην αντίδραση να προχωρήσει αποτελεσματικά σε θερμοκρασίες πολύ χαμηλότερες από αυτές που απαιτούνται για θερμικές αντιδράσεις. Για παράδειγμα, Η άμεση καύση των VOC απαιτεί θερμοκρασίες πάνω από 800℃, ενώ η καταλυτική καύση απαιτεί μόνο 300-500℃; η μείωση του NOx κατά NH3 απαιτεί θερμοκρασίες άνω των 900 ℃ χωρίς καταλύτη, αλλά μόνο 300-400℃ με καταλύτη (SCR).
Βελτιώστε τον ρυθμό αντίδρασης και την αποτελεσματικότητα: Στην ίδια θερμοκρασία, ο ρυθμός αντίδρασης επιταχύνεται πολύ, επιτρέποντας στους ρύπους να επιτύχουν εξαιρετικά υψηλά ποσοστά απομάκρυνσης (>90%, ή ακόμα και >99%) μέσα σε πολύ σύντομο χρόνο παραμονής αερίου.
Εξοικονόμηση ενέργειας και μείωση κατανάλωσης: Λόγω της σημαντικής μείωσης της θερμοκρασίας αντίδρασης, η κατανάλωση καυσίμου μπορεί να μειωθεί σημαντικά, ή μπορεί να επιτευχθεί οικονομική επεξεργασία απαερίων χαμηλής συγκέντρωσης.
Πώς να επιλέξετε καταλύτες και να σχεδιάσετε λύσεις
Η επιλογή καταλύτη είναι ένα σύνθετο έργο μηχανικής συστημάτων που απαιτεί προσαρμοσμένες λύσεις που βασίζονται σε συγκεκριμένες συνθήκες λειτουργίας και πλήρη συνεκτίμηση παραγόντων όπως η ίδια η ρύπανση και οι συνθήκες διεργασίας.
1. Μια πλήρης ανάλυση της σύνθεσης των καυσαερίων είναι η κύρια προϋπόθεση για την επιλογή , που απαιτεί πλήρη κατανόηση του τύπου εξαρτήματος, αντιδραστικότητα, συγκέντρωση, ρυθμός ροής, και την πίεση του αερίου στόχου, καθώς και πιθανές τοξικές ουσίες .
| Εξετάστε βασικά σημεία | Απαιτήσεις χαρακτηριστικών καταλύτη | Παράδειγμα περιγραφής |
| 1. Εκλεκτικότητα | Επιλεκτικότητα της απόκρισης στόχου | Οι καταλύτες SCR απαιτούν υψηλή εκλεκτικότητα για την πρόληψη της οξείδωσης του NH3. Ορισμένοι καταλύτες οξείδωσης VOCs πρέπει να αποφεύγουν το σχηματισμό διοξινών ή NOx. |
| 2. Παράθυρο δραστηριότητας και θερμοκρασίας | Θερμοκρασία ενεργοποίησης, βέλτιστη θερμοκρασία, και ανοχή σε υψηλές θερμοκρασίες | Κατάλυση VOCs: Οι καταλύτες ευγενών μετάλλων έχουν χαμηλές θερμοκρασίες ενεργοποίησης (~200℃), ενώ οι καταλύτες οξειδίου μετάλλου έχουν υψηλότερες θερμοκρασίες ενεργοποίησης (~ 300 ℃). Οι καταλύτες SCR έχουν αυστηρό παράθυρο θερμοκρασίας (300-400℃). |
| 3. Ταχύτητα αέρα και διάρκεια ζωής | Ικανότητα επεξεργασίας αερίου καταλύτη μονάδας και αναμενόμενη διάρκεια ζωής | Οι υψηλές διαστημικές ταχύτητες μπορούν να μειώσουν τη χρήση του καταλύτη, αλλά μπορούν να επηρεάσουν την απόδοση μετατροπής. Η διάρκεια ζωής του σχεδιασμού είναι τυπικά 2-4 χρόνια, αλλά η πραγματική διάρκεια ζωής επηρεάζεται από τις συνθήκες λειτουργίας. |
| 4. Μηχανική αντοχή | Αντοχή στην τριβή, αντοχή σε θλίψη | Για να αποφευχθεί η κονιοποίηση και η απόφραξη του καταλύτη σε υψηλή θερμοκρασία και υψηλή ροή αέρα. Ο καταλύτης κηρήθρας έχει υψηλή αντοχή και χαμηλή πτώση πίεσης. |
| 5. Αντιτοξικός | Αντίσταση σε “τοξικές ουσίες” στα καυσαέρια | Οι κύριοι περιοριστικοί παράγοντες είναι το αρσενικό, φώσφορος, αλκαλιμέταλλα, και βαρέα μέταλλα, που μπορεί να απενεργοποιήσει μόνιμα τους καταλύτες SCR; και θειάφι, αλογόνα, πυρίτιο, και να οδηγήσει, που μπορεί να δηλητηριάσουν καταλύτες VOC/CO. Μια ανθεκτική σύνθεση πρέπει να επιλέγεται με βάση τη σύνθεση των απαερίων. |
| 6. Κόστος | Αρχικό κόστος εγκατάστασης, κόστος ανακύκλωσης/αντικατάστασης | Οι καταλύτες πολύτιμων μετάλλων έχουν υψηλή δραστηριότητα αλλά υψηλό κόστος; Οι καταλύτες μη πολύτιμων μετάλλων είναι χαμηλού κόστους, αλλά η δραστηριότητα/αντίσταση τους μπορεί να είναι ελαφρώς κατώτερη. Απαιτείται μια ολοκληρωμένη αξιολόγηση. |
2. Είναι απαραίτητο να καθοριστούν με σαφήνεια οι συνθήκες της καταλυτικής διεργασίας , και να κατασκευάσει ή να βελτιώσει το σύστημα καταλυτικών εκπομπών με βάση τον τύπο, θερμοκρασία, ρυθμός ροής, πίεση των απαερίων , και τις συνθήκες στον τόπο εκπομπής, καθώς και για τον προσδιορισμό της μεθόδου χρήσης του καταλύτη. Σχετικά με τη λειτουργία του καταλύτη, προσφέρουμε τις ακόλουθες συστάσεις.
| Οδηγός αναφοράς | Παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη και προφυλάξεις |
| Συνθήκες χρήσης | 1. Παράθυρο θερμοκρασίας : Πρέπει να λειτουργεί εντός του ενεργού εύρους θερμοκρασίας του καταλύτη, αποφεύγοντας θερμοκρασίες κάτω από τη θερμοκρασία ενεργοποίησης ή πάνω από τη θερμοκρασία ανοχής. |
| 2. Καθαριότητα : Τα καυσαέρια εισόδου πρέπει να υποβληθούν σε επαρκή προεπεξεργασία (αφαίρεση σκόνης, αφαίρεση ομίχλης λαδιού, αφαίρεση όξινης ομίχλης) για την πρόληψη της φυσικής απόφραξης και της χημικής δηλητηρίασης. | |
| 3. Αναλογία αντιδρώντων : Για παράδειγμα, Το SCR απαιτεί ακριβή έλεγχο της αναλογίας αμμωνίας-αζώτου , και η οξείδωση των VOC απαιτεί την εξασφάλιση επαρκούς περιεκτικότητας σε οξυγόνο . | |
| 4. Ομοιόμορφο πεδίο ροής : Η ροή αερίου και η συγκέντρωση του αντιδρώντος που εισέρχονται στον αντιδραστήρα πρέπει να κατανέμονται ομοιόμορφα; αλλιώς, η τοπική αποτελεσματικότητα θα είναι χαμηλή, επηρεάζει το συνολικό αποτέλεσμα. | |
| Δοσολογία και χορήγηση | 1. Μέθοδος πλήρωσης : Αρθρωτή εγκατάσταση για εξασφάλιση στεγανοποίησης και αποφυγή βραχυκυκλώματος ροής αέρα. |
| 2. Έλεγχος ταχύτητας αέρα : Ο πραγματικός όγκος αέρα λειτουργίας δεν πρέπει να υπερβαίνει σημαντικά την τιμή σχεδιασμού για μεγάλο χρονικό διάστημα. | |
| 3. Δοσολογία : Καθορίζεται από την ταχύτητα σχεδιασμού του χώρου. Για παράδειγμα, για θεραπεία 100,000 Nm³/h καυσαέριο με σχεδιαστική χωρική ταχύτητα ίση με 3000 h⁻¹, ο όγκος του καταλύτη είναι περίπου 33.3 m³. | |
| Περιορισμοί και περιορισμοί | 1. Δηλητηρίαση και απενεργοποίηση : Μέγιστος περιορισμός . Θείο, φώσφορος, αλογόνα, βαρέα μέταλλα, κάλυμμα σκόνης, και τα λοιπά., μπορεί να προκαλέσει μη αναστρέψιμη ή αναστρέψιμη μείωση της δραστηριότητας του καταλύτη. |
| 2. Ευαισθησία στη θερμοκρασία : Η πυροσυσσωμάτωση σε υψηλή θερμοκρασία μπορεί να προκαλέσει τη συσσωμάτωση των ενεργών συστατικών και την οριστική απενεργοποίηση; Η μακροχρόνια λειτουργία σε χαμηλή θερμοκρασία μπορεί να οδηγήσει σε χαμηλή απόδοση και απόφραξη του άλατος αμμωνίου. | |
| 3. Πεδίο εφαρμογής : Υπάρχουν ορισμένες απαιτήσεις για τη συγκέντρωση των ρύπων. Εάν η συγκέντρωση είναι πολύ χαμηλή, η κινητήρια δύναμη της αντίδρασης θα είναι ανεπαρκής. Εάν η συγκέντρωση είναι πολύ υψηλή, η θερμοκρασία μπορεί να είναι πολύ υψηλή ή η αντίδραση μπορεί να είναι ατελής. | |
| 4. Κόστος : Καταλύτες υψηλής απόδοσης, ιδιαίτερα τους καταλύτες πολύτιμων μετάλλων, έχουν υψηλό κόστος αρχικής επένδυσης και αντικατάστασης. | |
| 5. Επικίνδυνα απόβλητα : Οι απενεργοποιημένοι καταλύτες ταξινομούνται συνήθως ως επικίνδυνα απόβλητα και πρέπει να αντιμετωπίζονται από εξειδικευμένο οργανισμό, με επακόλουθες δαπάνες διάθεσης. |
WeChat
Σαρώστε τον κωδικό QR με το WeChat