בעירה קטליטית לטיפול במזהמים גזים - זרזים מסדרת Minslite להסרת אוזון/CO/VOC

מאיפה מגיע זיהום גזי הפליטה ואילו סוגים קיימים?

סוגי מזהמים	מגזרי תעשיית המקור	ציוד וטכנולוגיה לעיבוד	המטרות והתפקודים של זרזים
חד תחמוצת הפחמן	תעשייה כימית, תעשיית הפלדה, פליטת רכב, דודי נפט	תנור חמצון קטליטי של CO, ממיר קטליטי תלת כיווני לרכב	מזרז את החמצון של CO ל-CO₂ בטמפרטורות נמוכות.
סך פחמימנים מתאן/לא מתאן	הפקת גז טבעי, ניצול ביוגז, אוורור מכרות פחם	מבער קטליטי, RTO/RCO	בעירה קטליטית של מתאן בריכוז נמוך מאפשרת שחזור אנרגיה או עמידה בתקני פליטה.
תחמוצות חנקן	חַשְׁמַל, פְּלָדָה, מֶלֶט, זְכוּכִית, כימיקלים, בניית ספינות, רכבי דיזל	מערכת דניטריפיקציה SCR, טיפול לאחר SCR מנוע דיזל, פירוק קטליטי	בטמפרטורות נמוכות יותר, הגורם המפחית קטליטי (NH₃/אוריאה) מגיב עם NOx כדי לייצר N₂ ו- H₂O.
ערפל חומצה גופרתית/גופרית אורגנית	תעשייה כימית, תעשיית סוללות ליתיום, תעשייה פטרוכימית	ספיגת חמצון קטליטי	גופרית אורגנית (כגון תיולים) מחומצן קטליטי ל-SO₂, אשר לאחר מכן נספג על ידי תמיסה אלקלית.
תרכובות אורגניות נדיפות	פטרוכימי, כִּימִי, שִׁכבָה, הַדפָּסָה, אֶלֶקטרוֹנִיקָה, תרופות	יחידת בעירה קטליטית, יחידת בעירה קטליטית רגנרטיבית, יחידת חמצון קטליטי	בטמפרטורות הרבה מתחת לאלו של בעירה ישירה, VOCs קטליטיים מתחמצנים לחלוטין ל-CO₂ ו- H₂O.
דיוקסינים	שריפת פסולת, סינטר פלדה, שריפת פסולת מסוכנת	מערכת סינון קטליטי, מערכת קטליטית SCR בטמפרטורה נמוכה	פירוק קטליטי של מולקולות דיוקסין בטמפרטורות נמוכות יותר.
אוֹזוֹן	טיהור אוויר פנימי, תאים של מטוסים, תהליכים תעשייתיים ספציפיים	מכשיר פירוק קטליטי של אוזון	זרזים מפרקים את האוזון לחמצן בטמפרטורת החדר.

מדוע בעירה קטליטית ופתרון זרז?

אנו דנים בעיקר בפליטה ובטיפול במזהמי גזי פסולת מפעילות תעשייתית , רובם הם בעצם אנרגיה כימית . הדרך היסודית ביותר להפוך אותם ללא מזיקים היא לחמצן ולפרק אותם ל-CO₂ ו- H₂O . כַּיוֹם, שיטות הטיפול המרכזיות הן בעירה קטליטית, שריפה בטמפרטורה גבוהה, וספיחה פיזית, עם בעירה קטליטית המציעה את הביצועים הטובים ביותר וחסכוניות.

עקרון תהליך קטליטי

זרזים משמשים בעיקר לסילוק מזהמים גזים באמצעות תגובות כימיות, כאשר כורים קטליטיים שונים הם ציוד הליבה. תהליך הטיפול הטיפוסי הוא: טיפול מקדים (הסרת אבק, הִתקָרְרוּת, וכו') → כור קטליטי → טיפול לאחר מכן (כגון הסרת גופרית, הסרת לחות) או פליטה ישירה. כיחידת הליבה של תגובה כימית בתהליך הטיפול , תפקיד המפתח של הזרז הוא “להפחית את אנרגיית ההפעלה של התגובה ולשנות את מסלול התגובה . “

הורידו את טמפרטורת התגובה: לאפשר לתגובה להתנהל ביעילות בטמפרטורות הרבה מתחת לאלו הנדרשות לתגובות תרמיות. לְדוּגמָה, בעירה ישירה של VOCs דורשת טמפרטורות מעל 800℃, בעוד בעירה קטליטית דורשת רק 300-500 ℃; הפחתת NOx על ידי NH₃ דורשת טמפרטורות מעל 900℃ ללא זרז, אבל רק 300-400 ℃ עם זרז (SCR).

שפר את קצב התגובה והיעילות: באותה טמפרטורה, קצב התגובה מואץ מאוד, מה שמאפשר למזהמים להגיע לשיעורי סילוק גבוהים במיוחד (>90%, או אפילו >99%) תוך זמן שהייה קצר מאוד בגז.

חיסכון באנרגיה והפחתת הצריכה: בשל הירידה המשמעותית בטמפרטורת התגובה, ניתן להפחית משמעותית את צריכת הדלק, או ניתן להשיג טיפול חסכוני בגז פסולת בריכוז נמוך.

כיצד לבחור זרזים ופתרונות עיצוב

בחירת זרז היא פרויקט הנדסת מערכות מורכב הדורש פתרונות מותאמים אישית המבוססים על תנאי הפעלה ספציפיים והתחשבות מלאה בגורמים כגון הזיהום עצמו ותנאי התהליך.

1. ניתוח מלא של הרכב גזי הפסולת הוא תנאי מוקדם לבחירה , דורש הבנה מקיפה של סוג הרכיב, תגובתיות, ריכוז, קצב זרימה, ולחץ של גז המטרה, כמו גם חומרים רעילים פוטנציאליים .

שקול נקודות מפתח	דרישות מאפיין זרז	תיאור לדוגמה
1. בַּררָנוּת	סלקטיביות של תגובת המטרה	זרזי SCR דורשים סלקטיביות גבוהה כדי למנוע את החמצון של NH₃. חלק מזרזי החמצון VOC חייבים להימנע מהיווצרות של דיוקסינים או NOx.
2. חלון פעילות וטמפרטורה	טמפרטורת הפעלה, טמפרטורה אופטימלית, וסובלנות לטמפרטורות גבוהות	קטליזה של VOCs: לזרזי מתכת אצילה יש טמפרטורות הפעלה נמוכות (~200℃), בעוד שלזרזים של תחמוצת מתכת יש טמפרטורות הפעלה גבוהות יותר (~300℃). לזרזי SCR יש חלון טמפרטורה קפדני (300-400℃).
3. מהירות אוויר ותוחלת חיים	יכולת עיבוד גז זרז יחידה וחיי שירות צפויים	מהירויות שטח גבוהות יכולות להפחית את השימוש בזרז, אבל הם יכולים להשפיע על יעילות ההמרה. חיי העיצוב הם בדרך כלל 2-4 שנים, אך תוחלת החיים בפועל מושפעת מתנאי ההפעלה.
4. חוזק מכני	עמידות בפני שחיקה, חוזק לחיצה	כדי למנוע מהזרז להתפורר ולהיסתם תחת טמפרטורה גבוהה וזרימת אוויר גבוהה. לזרז חלת דבש חוזק גבוה וירידה בלחץ נמוכה.
5. אנטי רעיל	התנגדות ל “חומרים רעילים” בגז פליטה	הגורמים המגבילים העיקריים הם ארסן, זַרחָן, מתכות אלקליות, ומתכות כבדות, מה שיכול להשבית לצמיתות זרזי SCR; וגופרית, הלוגנים, סִילִיקוֹן, ולהוביל, שיכול להרעיל זרזי VOC/CO. יש לבחור תכשיר עמיד על סמך הרכב גז הפסולת.
6. עֲלוּת	עלות התקנה ראשונית, עלות מיחזור/החלפה	לזרזי מתכות יקרות יש פעילות גבוהה אך עלות גבוהה; זרזי מתכת לא יקרים הם בעלות נמוכה, אבל הפעילות/התנגדות שלהם עשויה להיות מעט נחותה. נדרשת הערכה מקיפה.

2. יש צורך להגדיר בבירור את תנאי התהליך הקטליטי , ולבנות או לשפר את מערכת הפליטה הקטליטית בהתבסס על הסוג, טֶמפֶּרָטוּרָה, קצב זרימה, לחץ של גז הפסולת , והתנאים באתר הפליטה, כמו גם לקבוע את שיטת השימוש בזרז. לגבי פעולת הזרז, אנו מציעים את ההמלצות הבאות.

מדריך עזר	גורמים שיש לקחת בחשבון ואמצעי זהירות
תנאי שימוש	1. חלון טמפרטורה : יש להפעיל אותו בטווח הטמפרטורות הפעיל של הזרז, הימנעות מטמפרטורות מתחת לטמפרטורת ההפעלה או מעל לטמפרטורת הסובלנות.
	2. נִקָיוֹן : גז הפליטה הנכנס חייב לעבור טיפול מקדים מספיק (הסרת אבק, הסרת ערפל שמן, הסרת ערפל חומצה) כדי למנוע חסימה פיזית והרעלה כימית.
	3. יחס מגיבים : לְדוּגמָה, SCR דורש שליטה מדויקת על יחס אמוניה-חנקן , חמצון VOCs דורש הבטחת תכולת חמצן מספקת .
	4. שדה זרימה אחיד : זרימת הגז וריכוז המגיבים הנכנסים לכור חייבים להיות מופצים באופן אחיד; אַחֶרֶת, היעילות המקומית תהיה נמוכה, משפיע על ההשפעה הכוללת.
מינון ומתן	1. שיטת מילוי : התקנה מודולרית להבטחת איטום ומניעת קצר בזרימת האוויר.
	2. בקרת מהירות אוויר : נפח האוויר בפועל לא יעלה על ערך התכנון באופן משמעותי למשך תקופה ממושכת.
	3. מִנוּן : נקבע לפי מהירות החלל העיצובי. לְדוּגמָה, לטפל 100,000 Nm³/h גז פליטה עם מהירות חלל עיצובית של 3000 h⁻¹, נפח הזרז הוא בערך 33.3 m³.
מגבלות והגבלות	1. הרעלה והשבתה : הגבלה מקסימלית . גוֹפרִית, זַרחָן, הלוגנים, מתכות כבדות, מכסה אבק, וכו', יכול לגרום לירידה בלתי הפיכה או הפיכה בפעילות הזרז.
	2. רגישות לטמפרטורה : סינטרה בטמפרטורה גבוהה יכולה לגרום לרכיבים פעילים להצטבר ולהיבטל לצמיתות; פעולה ארוכת טווח בטמפרטורה נמוכה יכולה להוביל ליעילות נמוכה ולחסימת מלח אמוניום.
	3. היקף היישום : ישנן דרישות מסוימות לריכוז המזהמים. אם הריכוז נמוך מדי, הכוח המניע של התגובה לא יהיה מספיק. אם הריכוז גבוה מדי, הטמפרטורה עשויה להיות גבוהה מדי או שהתגובה עשויה להיות חלקית.
	4. עֲלוּת : זרזים בעלי ביצועים גבוהים, במיוחד זרזי מתכות יקרות, בעלי השקעה ראשונית ועלויות החלפה גבוהות.
	5. פסולת מסוכנת : זרזים מושבתים מסווגים בדרך כלל כפסולת מסוכנת וחייבים לטפל בהם על ידי ארגון מוסמך, עלויות סילוק עוקבות.

חֲדָשׁוֹתידע בתעשייה & טרנדים

מאיפה מגיע זיהום גזי הפליטה ואילו סוגים קיימים?

מדוע בעירה קטליטית ופתרון זרז?

עקרון תהליך קטליטי

כיצד לבחור זרזים ופתרונות עיצוב

קָשׁוּר

WeChat

WeChat

חֲדָשׁוֹת ידע בתעשייה & טרנדים