Minslite seeria katalüsaatorid osooni/CO/LOÜ eemaldamiseks
Kust tuleb heitgaasireostus ja millised on selle liigid?
| Saasteainete tüübid | Lähtetööstuse sektorid | Töötlemisseadmed ja tehnoloogia | Katalüsaatorite eesmärgid ja funktsioonid |
| süsinikmonooksiid | Keemiatööstus, terasetööstus, auto heitgaasid, õliküttel töötavad katlad | CO katalüütilise oksüdatsiooni ahi, auto kolmekäiguline katalüsaator | Katalüüsige madalatel temperatuuridel CO oksüdatsiooni CO₂-ks. |
| Metaan/mittemetaan üldsüsivesinikud | Maagaasi ammutamine, biogaasi kasutamine, söekaevanduse ventilatsioon | Katalüütiline põleti, RTO/RCO | Madala kontsentratsiooniga metaani katalüütiline põletamine võimaldab energia taaskasutamist või vastavust heitmestandarditele. |
| Lämmastikoksiidid | Elekter, terasest, tsement, klaasist, kemikaalid, laevaehitus, diiselsõidukid | SCR denitrifikatsioonisüsteem, diiselmootori SCR järeltöötlus, katalüütiline lagunemine | Madalamatel temperatuuridel, katalüütiline redutseerija (NH₃/uurea) reageerib NOx-ga, moodustades N2 ja H2O. |
| Väävelhappe udu/orgaaniline väävel | Keemiatööstus, liitiumpatareide tööstus, naftakeemiatööstus | Katalüütilise oksüdatsiooni neeldumine | Orgaaniline väävel (nagu tioolid) oksüdeeritakse katalüütiliselt SO2-ks, mis seejärel neeldub leeliselise lahusega. |
| Lenduvad orgaanilised ühendid | Naftakeemia, keemiline, katmine, trükkimine, elektroonika, farmaatsia | Katalüütiline põlemisseade, regeneratiivne katalüütiline põlemisseade, katalüütiline oksüdatsiooniseade | Temperatuuridel, mis on palju madalamad otsepõlemise temperatuuridest, katalüütilised lenduvad orgaanilised ühendid oksüdeeritakse täielikult CO₂-ks ja H₂O-ks. |
| dioksiinid | Jäätmete põletamine, terase paagutamine, ohtlike jäätmete põletamine | Katalüütiline filtreerimissüsteem, madala temperatuuriga SCR katalüütiline süsteem | Dioksiini molekulide katalüütiline lagunemine madalamatel temperatuuridel. |
| osoon | Siseõhu puhastamine, lennukikabiinid, konkreetsed tööstuslikud protsessid | Osooni katalüütilise lagundamise seade | Katalüsaatorid lagundavad osooni toatemperatuuril hapnikuks. |
Miks on katalüütiline põlemine ja katalüsaatori lahus?
Peamiselt käsitleme tööstustegevusest tekkivate heitgaaside saasteainete emissiooni ja käitlemist , millest enamik on sisuliselt keemiline energia . Kõige põhjalikum viis nende kahjutuks muutmiseks on oksüdeerida ja lagundada CO₂-ks ja H2O-ks. . Praegu, Peamised ravimeetodid on katalüütiline põletamine, kõrgel temperatuuril põletamine, ja füüsiline adsorptsioon, katalüütilise põlemisega, mis pakub parimat jõudlust ja kulutõhusust.
Katalüütilise protsessi põhimõte
Katalüsaatoreid kasutatakse peamiselt gaasiliste saasteainete kõrvaldamiseks keemiliste reaktsioonide kaudu, mille põhiseadmeteks on erinevad katalüütilised reaktorid. Tüüpiline raviprotsess on: eeltöötlus (tolmu eemaldamine, jahutamine, jne.) → katalüütiline reaktor → edasine töötlemine (nagu väävlitustamine, niiskuse eemaldamine) või otseheide. Keemilise reaktsiooni põhiüksusena töötlemisprotsessis , katalüsaatori võtmeroll on “vähendada reaktsiooni aktiveerimisenergiat ja muuta reaktsiooni rada . “
Alandage reaktsiooni temperatuuri: võimaldavad reaktsioonil kulgeda tõhusalt temperatuuridel, mis on palju madalamad termiliste reaktsioonide jaoks vajalikust. Näiteks, lenduvate orgaaniliste ühendite otsepõletamine nõuab temperatuuri üle 800 ℃, samas kui katalüütiline põlemine nõuab ainult 300-500 ℃; NOx redutseerimine NH3 abil nõuab temperatuuri üle 900 ℃ ilma katalüsaatorita, kuid ainult 300-400 ℃ katalüsaatoriga (SCR).
Parandage reaktsioonikiirust ja tõhusust: Samal temperatuuril, reaktsioonikiirus on oluliselt kiirenenud, võimaldades saavutada saasteainete ülikõrge eemaldamise määra (>90%, või isegi >99%) väga lühikese gaasi viibimisaja jooksul.
Energiasääst ja tarbimise vähendamine: Reaktsioonitemperatuuri olulise alandamise tõttu, kütusekulu saab oluliselt vähendada, või on võimalik saavutada madala kontsentratsiooniga heitgaaside säästlik töötlemine.
Kuidas valida katalüsaatoreid ja disainilahendusi
Katalüsaatorite valik on keeruline süsteemitehniline projekt, mis nõuab kohandatud lahendusi, mis põhinevad konkreetsetel töötingimustel ja selliste tegurite täielikul arvessevõtmisel nagu saaste ise ja protsessi tingimused.
1. Heitgaasi koostise täielik analüüs on valiku esmane eeltingimus , mis nõuab komponendi tüübi igakülgset mõistmist, reaktsioonivõime, kontsentratsioon, voolukiirus, ja sihtgaasi rõhku, samuti potentsiaalseid mürgiseid aineid .
| Mõelge põhipunktidele | Katalüsaatori omaduste nõuded | Kirjelduse näide |
| 1. Selektiivsus | Sihtreaktsiooni selektiivsus | SCR-katalüsaatorid vajavad NH3 oksüdeerumise vältimiseks suurt selektiivsust. Mõned lenduvate orgaaniliste ühendite oksüdatsioonikatalüsaatorid peavad vältima dioksiinide või NOx moodustumist. |
| 2. Aktiivsuse ja temperatuuri aken | Aktiveerimistemperatuur, optimaalne temperatuur, ja kõrge temperatuuri taluvus | Lenduvate orgaaniliste ühendite katalüüs: Väärismetallkatalüsaatoritel on madal aktiveerimistemperatuur (~200 ℃), samas kui metalloksiidkatalüsaatoritel on kõrgem aktiveerimistemperatuur (~300 ℃). SCR-katalüsaatoritel on range temperatuuriaken (300-400℃). |
| 3. Õhukiirus ja eluiga | Katalüsaatori gaasi töötlemise võimsus ja eeldatav kasutusiga | Suured ruumikiirused võivad katalüsaatori kasutamist vähendada, kuid need võivad mõjutada konversiooni tõhusust. Disaini eluiga on tavaliselt 2-4 aastat, kuid tegelikku eluiga mõjutavad töötingimused. |
| 4. Mehaaniline tugevus | Kulumiskindlus, survetugevus | Et vältida katalüsaatori peenestamist ja ummistumist kõrgel temperatuuril ja suure õhuvoolu korral. Kärgstruktuuri katalüsaatoril on kõrge tugevus ja madal rõhulangus. |
| 5. Antitoksiline | Vastupidavus “mürgised ained” suitsugaasides | Peamised piiravad tegurid on arseen, fosforit, leelismetallid, ja raskmetallid, mis võivad SCR-katalüsaatorid jäädavalt deaktiveerida; ja väävel, halogeenid, räni, ja plii, mis võivad mürgitada LOÜ/CO katalüsaatoreid. Vastupidav koostis tuleb valida heitgaasi koostise põhjal. |
| 6. Maksumus | Esialgne paigalduskulu, ringlussevõtu/asenduskulu | Väärismetallkatalüsaatoritel on kõrge aktiivsus, kuid kõrge hind; mitteväärismetallist katalüsaatorid on madala hinnaga, kuid nende aktiivsus/resistentsus võib olla veidi halvem. Vaja on kõikehõlmavat hindamist. |
2. On vaja selgelt määratleda katalüütilise protsessi tingimused , ja katalüütilise emissioonisüsteemi ehitamine või täiustamine vastavalt tüübile, temperatuuri, voolukiirus, heitgaasi rõhk , ja tingimused heitekohas, samuti katalüsaatori kasutusmeetodi määramiseks. Seoses katalüsaatori tööga, pakume järgmisi soovitusi.
| Teatmeteos | Arvessevõetavad tegurid ja ettevaatusabinõud |
| Kasutustingimused | 1. Temperatuuri aken : Seda tuleb kasutada katalüsaatori aktiivse temperatuurivahemikus, vältides temperatuure alla aktiveerimistemperatuuri või üle tolerantsi temperatuuri. |
| 2. Puhtus : Sisselaskeava heitgaas peab läbima piisava eeltöötluse (tolmu eemaldamine, õliudu eemaldamine, happeudu eemaldamine) et vältida füüsilist ummistumist ja keemilist mürgitust. | |
| 3. Reagendi suhe : Näiteks, SCR nõuab ammoniaagi ja lämmastiku suhte täpset kontrolli , ja lenduvate orgaaniliste ühendite oksüdatsioon nõuab piisava hapnikusisalduse tagamist . | |
| 4. Ühtlane vooluväli : Reaktorisse sisenev gaasivool ja reaktiivi kontsentratsioon peavad olema ühtlaselt jaotunud; muidu, kohalik efektiivsus on madal, mõjutab üldist mõju. | |
| Annustamine ja manustamine | 1. Täitmise meetod : Modulaarne paigaldus tihenduse tagamiseks ja õhuvoolu lühise vältimiseks. |
| 2. Õhukiiruse reguleerimine : Tegelik tööõhu maht ei tohiks pikema aja jooksul oluliselt ületada projekteeritud väärtust. | |
| 3. Annustamine : Määratud ruumilise kiiruse järgi. Näiteks, ravida 100,000 Nm³/h suitsugaasid arvestusliku ruumikiirusega 3000 h⁻¹, katalüsaatori maht on ligikaudu 33.3 m³. | |
| Piirangud ja piirangud | 1. Mürgistus ja deaktiveerimine : Maksimaalne piirang . Väävel, fosforit, halogeenid, raskmetallid, tolmukate, jne., võib põhjustada katalüsaatori aktiivsuse pöördumatut või pöörduvat vähenemist. |
| 2. Temperatuuri tundlikkus : Kõrgel temperatuuril paagutamine võib põhjustada aktiivsete komponentide aglomeerumist ja jäädavalt deaktiveerumist; pikaajaline töötamine madalal temperatuuril võib põhjustada madalat efektiivsust ja ammooniumsoola ummistumist. | |
| 3. Kohaldamisala : Saasteainete kontsentratsioonile on kehtestatud teatud nõuded. Kui kontsentratsioon on liiga madal, reaktsiooni liikumapanev jõud on ebapiisav. Kui kontsentratsioon on liiga kõrge, temperatuur võib olla liiga kõrge või reaktsioon võib olla mittetäielik. | |
| 4. Maksumus : Suure jõudlusega katalüsaatorid, eriti väärismetallkatalüsaatorid, on kõrged alginvesteeringu- ja asenduskulud. | |
| 5. Ohtlikud jäätmed : Deaktiveeritud katalüsaatorid liigitatakse tavaliselt ohtlikeks jäätmeteks ja neid peab käitlema kvalifitseeritud organisatsioon, hilisemad kõrvaldamiskulud. |
WeChat
Skannige QR-kood WeChatiga