Minslite serijos katalizatoriai ozono/CO/LOJ šalinimui
Iš kur kyla išmetamųjų dujų tarša ir kokios jos yra?
| Teršalų rūšys | Šaltinių pramonės sektoriai | Apdorojimo įranga ir technologija | Katalizatorių tikslai ir funkcijos |
| anglies monoksido | Chemijos pramonė, plieno pramonė, automobilių išmetamosios dujos, alyvos katilai | CO katalizinės oksidacijos krosnis, automobilių trijų krypčių katalizinis konverteris | Žemoje temperatūroje katalizuoja CO oksidaciją į CO₂. |
| Metanas/ne metano bendrieji angliavandeniliai | Gamtinių dujų gavyba, biodujų panaudojimas, anglies kasyklų ventiliacija | Katalizinis degiklis, RTO/RCO | Katalizinis mažos koncentracijos metano deginimas leidžia atgauti energiją arba atitikti išmetamųjų teršalų standartus. |
| Azoto oksidai | Elektra, plieno, cementas, stiklo, cheminių medžiagų, laivų statyba, dyzelinių transporto priemonių | SCR denitrifikacijos sistema, dyzelinio variklio SCR papildomas apdorojimas, katalizinis skilimas | Esant žemesnei temperatūrai, katalizinis reduktorius (NH₃/karbamidas) reaguoja su NOx, kad susidarytų N2 ir H2O. |
| Sieros rūgšties rūkas/organinė siera | Chemijos pramonė, ličio baterijų pramonė, naftos chemijos pramonė | Katalizinė oksidacijos absorbcija | Organinė siera (pavyzdžiui, tioliai) kataliziškai oksiduojamas iki SO₂, kurį vėliau sugeria šarminis tirpalas. |
| Lakieji organiniai junginiai | Naftos chemija, cheminis, danga, spausdinimas, elektronika, farmacijos | Katalizinis degimo blokas, regeneracinio katalizinio degimo blokas, katalizinės oksidacijos blokas | Esant daug žemesnei nei tiesioginio degimo temperatūrai, kataliziniai LOJ yra visiškai oksiduojami iki CO₂ ir H₂O. |
| dioksinų | Atliekų deginimas, plieno sukepinimas, pavojingų atliekų deginimas | Katalizinė filtravimo sistema, žemos temperatūros SCR katalizinė sistema | Katalizinis dioksino molekulių skilimas žemesnėje temperatūroje. |
| ozonas | Vidaus oro valymas, lėktuvų kabinos, specifiniai pramoniniai procesai | Ozono katalizinio skaidymo įrenginys | Katalizatoriai kambario temperatūroje suskaido ozoną į deguonį. |
Kodėl yra katalizinis degimas ir katalizatoriaus tirpalas?
Daugiausia diskutuojame apie pramoninės veiklos išmetamų dujų teršalų išmetimą ir apdorojimą , kurių dauguma iš esmės yra cheminė energija . Pats kruopščiausias būdas juos padaryti nekenksmingus – oksiduoti ir suskaidyti į CO₂ ir H2O. . Šiuo metu, Pagrindiniai gydymo metodai yra katalizinis deginimas, deginimas aukštoje temperatūroje, ir fizinė adsorbcija, su kataliziniu degimu, užtikrinančiu geriausią našumą ir ekonomiškumą.
Katalizinio proceso principas
Katalizatoriai pirmiausia naudojami dujiniams teršalams pašalinti per chemines reakcijas, kurių pagrindinė įranga yra įvairūs kataliziniai reaktoriai. Tipiškas gydymo procesas yra: išankstinis apdorojimas (dulkių pašalinimas, aušinimas, ir tt) → katalizinis reaktorius → tolesnis apdorojimas (pavyzdžiui, sieros pašalinimas, sausinimas) arba tiesioginė emisija. Kaip pagrindinis cheminės reakcijos vienetas apdorojimo procese , pagrindinis katalizatoriaus vaidmuo yra “sumažinti reakcijos aktyvavimo energiją ir pakeisti reakcijos kelią . “
Sumažinkite reakcijos temperatūrą: kad reakcija vyktų efektyviai esant temperatūrai, kuri yra daug žemesnė už tą, kuri reikalinga šiluminėms reakcijoms. Pavyzdžiui, Tiesioginiam LOJ degimui reikalinga aukštesnė nei 800 ℃ temperatūra, o kataliziniam degimui reikia tik 300-500 ℃; NOx redukcijai NH3 reikalinga aukštesnė nei 900 ℃ temperatūra be katalizatoriaus, bet tik 300-400 ℃ su katalizatoriumi (SCR).
Pagerinkite reakcijos greitį ir efektyvumą: Esant tokiai pačiai temperatūrai, reakcijos greitis labai pagreitėja, leidžia pasiekti itin aukštus teršalų pašalinimo rodiklius (>90%, ar net >99%) per labai trumpą dujų buvimo laiką.
Energijos taupymas ir suvartojimo mažinimas: Dėl reikšmingo reakcijos temperatūros sumažėjimo, degalų sąnaudas galima žymiai sumažinti, arba galima pasiekti ekonomišką mažos koncentracijos išmetamųjų dujų apdorojimą.
Kaip pasirinkti katalizatorius ir dizaino sprendimus
Katalizatoriaus parinkimas yra sudėtingas sistemų inžinerinis projektas, kuriam reikalingi pritaikyti sprendimai, pagrįsti konkrečiomis eksploatavimo sąlygomis ir visapusiškai atsižvelgus į tokius veiksnius kaip pati tarša ir proceso sąlygos..
1. Išsami išmetamųjų dujų sudėties analizė yra pagrindinė atrankos sąlyga , reikalaujantis visapusiško komponento tipo supratimo, reaktyvumas, koncentracija, srauto greitis, ir tikslinių dujų slėgį, taip pat potencialiai toksiškos medžiagos .
| Apsvarstykite pagrindinius dalykus | Katalizatoriaus charakteristikų reikalavimai | Aprašymo pavyzdys |
| 1. Selektyvumas | Tikslinio atsako selektyvumas | SCR katalizatoriams reikalingas didelis selektyvumas, kad būtų išvengta NH3 oksidacijos. Kai kurie LOJ oksidacijos katalizatoriai turi vengti dioksinų arba NOx susidarymo. |
| 2. Veiklos ir temperatūros langas | Aktyvinimo temperatūra, optimali temperatūra, ir atsparumas aukštai temperatūrai | LOJ katalizė: Tauriųjų metalų katalizatoriai turi žemą aktyvinimo temperatūrą (~200 ℃), o metalo oksido katalizatoriai turi aukštesnę aktyvinimo temperatūrą (~300 ℃). SCR katalizatoriai turi griežtą temperatūros langą (300-400℃). |
| 3. Oro greitis ir gyvenimo trukmė | Vieneto katalizatoriaus dujų apdorojimo pajėgumas ir numatomas tarnavimo laikas | Didelis erdvės greitis gali sumažinti katalizatoriaus naudojimą, bet jie gali turėti įtakos konversijos efektyvumui. Dizaino tarnavimo laikas paprastai yra 2-4 metų, tačiau tikrąją eksploatavimo trukmę įtakoja eksploatavimo sąlygos. |
| 4. Mechaninis stiprumas | Atsparumas dilimui, gniuždymo stiprumas | Kad katalizatorius nesuskiltų ir neužsikimštų esant aukštai temperatūrai ir dideliam oro srautui. Korinis katalizatorius pasižymi dideliu stiprumu ir mažu slėgio kritimu. |
| 5. Antitoksiškas | Atsparumas “toksiškos medžiagos” išmetamosiose dujose | Pagrindiniai ribojantys veiksniai yra arsenas, fosforo, šarminių metalų, ir sunkieji metalai, kurie gali visam laikui išjungti SCR katalizatorius; ir siera, halogenai, silicio, ir švino, kurie gali nuodyti LOJ/CO katalizatorius. Atspari formulė turi būti parinkta atsižvelgiant į išmetamųjų dujų sudėtį. |
| 6. Kaina | Pradinė montavimo kaina, perdirbimo/pakeitimo kaina | Brangiųjų metalų katalizatoriai pasižymi dideliu aktyvumu, tačiau brangūs; nebrangiųjų metalų katalizatoriai yra pigūs, bet jų aktyvumas/atsparumas gali būti šiek tiek prastesnis. Reikalingas išsamus įvertinimas. |
2. Būtina aiškiai apibrėžti katalizinio proceso sąlygas , ir sukurti arba patobulinti katalizinės emisijos sistemą pagal tipą, temperatūros, srauto greitis, išmetamųjų dujų slėgis , ir sąlygas emisijos vietoje, taip pat nustatyti katalizatoriaus naudojimo būdą. Dėl katalizatoriaus veikimo, siūlome šias rekomendacijas.
| Nuorodų vadovas | Veiksniai, į kuriuos reikia atsižvelgti, ir atsargumo priemonės |
| Naudojimo sąlygos | 1. Temperatūros langas : Jis turi būti naudojamas aktyvioje katalizatoriaus temperatūros diapazone, vengti temperatūros, žemesnės už aktyvavimo temperatūrą arba viršijančią leistiną temperatūrą. |
| 2. Švara : Įleidžiamos išmetamosios dujos turi būti pakankamai iš anksto apdorotos (dulkių pašalinimas, alyvos rūko pašalinimas, rūgšties rūko pašalinimas) užkirsti kelią fiziniam užsikimšimui ir apsinuodijimui cheminėmis medžiagomis. | |
| 3. Reagento santykis : Pavyzdžiui, SCR reikia tiksliai kontroliuoti amoniako ir azoto santykį , O LOJ oksidacijai reikia užtikrinti pakankamą deguonies kiekį . | |
| 4. Vienodas srauto laukas : Į reaktorių patenkantis dujų srautas ir reagento koncentracija turi būti tolygiai paskirstyti; kitaip, vietinis efektyvumas bus mažas, turinčios įtakos bendram poveikiui. | |
| Dozavimas ir vartojimas | 1. Užpildymo būdas : Modulinis montavimas, užtikrinantis sandarumą ir išvengti oro srauto trumpojo jungimo. |
| 2. Oro greičio valdymas : Faktinis darbinis oro kiekis ilgą laiką neturėtų gerokai viršyti projektinės vertės. | |
| 3. Dozavimas : Nustatomas pagal projektinį erdvės greitį. Pavyzdžiui, gydyti 100,000 Nm³/h išmetamųjų dujų projektinis greitis erdvėje 3000 h⁻¹, katalizatoriaus tūris yra apytikslis 33.3 m³. | |
| Apribojimai ir apribojimai | 1. Apsinuodijimas ir deaktyvavimas : Maksimalus apribojimas . Siera, fosforo, halogenai, sunkieji metalai, dulkių dangtelis, ir tt, gali sukelti negrįžtamą arba grįžtamą katalizatoriaus aktyvumo sumažėjimą. |
| 2. Temperatūros jautrumas : Aukštos temperatūros sukepinimas gali sukelti aktyvių komponentų aglomeraciją ir visam laikui deaktyvuoti; ilgalaikis veikimas žemoje temperatūroje gali sumažinti efektyvumą ir užsikimšti amonio druska. | |
| 3. Taikymo sritis : Teršalų koncentracijai keliami tam tikri reikalavimai. Jei koncentracija per maža, reakcijos varomoji jėga bus nepakankama. Jei koncentracija per didelė, temperatūra gali būti per aukšta arba reakcija gali būti neužbaigta. | |
| 4. Kaina : Didelio našumo katalizatoriai, ypač tauriųjų metalų katalizatoriai, turi dideles pradines investicijas ir pakeitimo išlaidas. | |
| 5. Pavojingos atliekos : Deaktyvuoti katalizatoriai paprastai priskiriami pavojingoms atliekoms ir juos turi tvarkyti kvalifikuota organizacija, patiriamos vėlesnės šalinimo išlaidos. |
WeChat
Nuskaitykite QR kodą naudodami WeChat