Katalizatory serii Minslite do usuwania ozonu/CO/LZO
Skąd biorą się zanieczyszczenia spalinami i jakie są ich rodzaje?
| Rodzaje zanieczyszczeń | Sektory przemysłu źródłowego | Sprzęt i technologia przetwarzania | Cele i funkcje katalizatorów |
| tlenek węgla | Przemysł chemiczny, przemysł stalowy, wydech samochodowy, kotły opalane olejem | Piec do utleniania katalitycznego CO, samochodowy katalizator trójdrożny | Katalizują utlenianie CO do CO₂ w niskich temperaturach. |
| Węglowodory metanowe/niemetanowe ogółem | Wydobywanie gazu ziemnego, wykorzystanie biogazu, wentylacja kopalni | Palnik katalityczny, RTO/RCO | Katalityczne spalanie metanu o niskim stężeniu umożliwia odzysk energii lub dotrzymanie standardów emisyjnych. |
| Tlenki azotu | Elektryczność, stal, cement, szkło, chemikalia, okrętownictwo, pojazdy z silnikiem diesla | System denitryfikacji SCR, układ oczyszczania spalin SCR w silnikach wysokoprężnych, rozkład katalityczny | W niższych temperaturach, katalityczny środek redukujący (NH3/mocznik) reaguje z NOx, tworząc N₂ i H₂O. |
| Mgła kwasu siarkowego/siarka organiczna | Przemysł chemiczny, przemysł baterii litowych, przemysł petrochemiczny | Katalityczna absorpcja utleniająca | Siarka organiczna (takie jak tiole) jest katalitycznie utleniany do SO₂, który następnie jest absorbowany przez roztwór alkaliczny. |
| Lotne związki organiczne | Petrochemiczny, chemiczny, powłoka, druk, elektronika, farmaceutyczny | Jednostka spalania katalitycznego, regeneracyjna jednostka spalania katalitycznego, jednostka utleniania katalitycznego | W temperaturach znacznie niższych od temperatur bezpośredniego spalania, katalityczne LZO ulegają całkowitemu utlenieniu do CO₂ i H₂O. |
| dioksyny | Spalanie śmieci, spiekanie stali, spalanie odpadów niebezpiecznych | System filtracji katalitycznej, niskotemperaturowy układ katalityczny SCR | Katalityczny rozkład cząsteczek dioksyn w niższych temperaturach. |
| ozon | Oczyszczanie powietrza w pomieszczeniach, kabiny samolotów, specyficzne procesy przemysłowe | Urządzenie do katalitycznego rozkładu ozonu | Katalizatory rozkładają ozon na tlen w temperaturze pokojowej. |
Dlaczego spalanie katalityczne i roztwór katalizatora?
Omawiamy głównie emisję i oczyszczanie gazów odlotowych z działalności przemysłowej , większość z nich to zasadniczo energia chemiczna . Najdokładniejszym sposobem unieszkodliwienia ich jest utlenienie i rozkład na CO₂ i H₂O . Obecnie, głównymi metodami oczyszczania są spalanie katalityczne, spalanie w wysokiej temperaturze, i adsorpcja fizyczna, ze spalaniem katalitycznym zapewniającym najlepszą wydajność i opłacalność.
Zasada procesu katalitycznego
Katalizatory służą przede wszystkim do usuwania zanieczyszczeń gazowych w drodze reakcji chemicznych, którego podstawowym wyposażeniem są różne reaktory katalityczne. Typowy proces leczenia: obróbka wstępna (usuwanie kurzu, chłodzenie, itp.) → reaktor katalityczny → dalsza obróbka (takich jak odsiarczanie, osuszanie) lub emisja bezpośrednia. Jako podstawowa jednostka reakcji chemicznej w procesie oczyszczania , kluczową rolą katalizatora jest “zmniejszyć energię aktywacji reakcji i zmienić ścieżkę reakcji . “
Obniż temperaturę reakcji: umożliwiają skuteczny przebieg reakcji w temperaturach znacznie niższych od wymaganych dla reakcji termicznych. Na przykład, bezpośrednie spalanie LZO wymaga temperatur powyżej 800℃, podczas gdy spalanie katalityczne wymaga jedynie 300-500 ℃; redukcja NOx za pomocą NH₃ wymaga temperatur powyżej 900℃ bez katalizatora, ale tylko 300-400℃ z katalizatorem (SCR).
Popraw szybkość i wydajność reakcji: W tej samej temperaturze, szybkość reakcji jest znacznie zwiększona, umożliwiając zanieczyszczeniom osiągnięcie niezwykle wysokiego współczynnika usuwania (>90%, lub nawet >99%) w bardzo krótkim czasie przebywania gazu.
Oszczędność energii i redukcja zużycia: Ze względu na znaczne obniżenie temperatury reakcji, zużycie paliwa można znacznie zmniejszyć, lub ekonomiczne oczyszczanie gazów odlotowych o niskim stężeniu.
Jak dobierać katalizatory i rozwiązania projektowe
Wybór katalizatora to złożony projekt inżynierii systemów, który wymaga niestandardowych rozwiązań w oparciu o określone warunki pracy i pełne uwzględnienie takich czynników, jak samo zanieczyszczenie i warunki procesu.
1. Podstawowym warunkiem wyboru jest pełna analiza składu gazów odlotowych , wymagające wszechstronnego zrozumienia typu komponentu, reaktywność, stężenie, natężenie przepływu, i ciśnienie gazu docelowego, jak również potencjalne substancje toksyczne .
| Rozważ kluczowe punkty | Wymagania dotyczące charakterystyki katalizatora | Przykładowy opis |
| 1. Selektywność | Selektywność odpowiedzi docelowej | Katalizatory SCR wymagają wysokiej selektywności, aby zapobiec utlenianiu NH₃. Niektóre katalizatory utleniania LZO muszą zapobiegać tworzeniu się dioksyn lub NOx. |
| 2. Okno aktywności i temperatury | Temperatura aktywacji, optymalna temperatura, i tolerancję na wysoką temperaturę | Kataliza LZO: Katalizatory z metali szlachetnych mają niskie temperatury aktywacji (~200℃), podczas gdy katalizatory z tlenku metalu mają wyższe temperatury aktywacji (~300 ℃). Katalizatory SCR mają ścisłe okno temperaturowe (300-400℃). |
| 3. Prędkość lotu i żywotność | Jednostkowa zdolność przetwarzania gazu katalitycznego i oczekiwana żywotność | Duże prędkości przestrzenne mogą zmniejszyć zużycie katalizatora, ale mogą mieć wpływ na wydajność konwersji. Żywotność projektu jest typowa 2-4 lata, ale na rzeczywistą żywotność wpływają warunki pracy. |
| 4. Wytrzymałość mechaniczna | Odporność na ścieranie, wytrzymałość na ściskanie | Aby zapobiec sproszkowaniu i zatykaniu katalizatora pod wpływem wysokiej temperatury i dużego przepływu powietrza. Katalizator o strukturze plastra miodu ma wysoką wytrzymałość i niski spadek ciśnienia. |
| 5. Antytoksyczny | Odporność na “substancje toksyczne” w spalinach | Głównymi czynnikami ograniczającymi są arsen, fosfor, metale alkaliczne, i metale ciężkie, które mogą trwale dezaktywować katalizatory SCR; i siarka, halogeny, krzem, i prowadzić, które mogą zatruć katalizatory LZO/CO. Odporną formułę należy wybrać w oparciu o skład gazów odlotowych. |
| 6. Koszt | Początkowy koszt instalacji, koszt recyklingu/wymiany | Katalizatory z metali szlachetnych charakteryzują się wysoką aktywnością, ale wysokim kosztem; Katalizatory z metali nieszlachetnych są tanie, ale ich aktywność/odporność może być nieco gorsza. Wymagana jest kompleksowa ocena. |
2. Konieczne jest jasne określenie warunków procesu katalitycznego , oraz zbudowanie lub ulepszenie układu emisji katalitycznej w zależności od typu, temperatura, natężenie przepływu, ciśnienie gazów odlotowych , oraz warunki w miejscu emisji, a także określenie sposobu wykorzystania katalizatora. Jeśli chodzi o działanie katalizatora, oferujemy następujące zalecenia.
| Przewodnik referencyjny | Czynniki, które należy wziąć pod uwagę i środki ostrożności |
| Warunki użytkowania | 1. Okno temperaturowe : Musi pracować w aktywnym zakresie temperatur katalizatora, unikanie temperatur poniżej temperatury aktywacji lub powyżej temperatury tolerancji. |
| 2. Czystość : Wlotowe spaliny muszą zostać poddane wystarczającej obróbce wstępnej (usuwanie kurzu, usuwanie mgły olejowej, usuwanie mgły kwasowej) aby zapobiec fizycznej blokadzie i zatruciu chemicznemu. | |
| 3. Stosunek reagentów : Na przykład, SCR wymaga precyzyjnej kontroli stosunku amoniaku do azotu , i utlenianie LZO wymaga zapewnienia wystarczającej zawartości tlenu . | |
| 4. Jednolite pole przepływu : Przepływ gazu i stężenie reagentów wchodzących do reaktora muszą być równomiernie rozłożone; W przeciwnym razie, wydajność lokalna będzie niska, wpływające na ogólny efekt. | |
| Dawkowanie i podawanie | 1. Metoda napełniania : Instalacja modułowa zapewniająca szczelność i zapobiegająca zwarciom przepływu powietrza. |
| 2. Kontrola prędkości powietrza : Rzeczywista ilość powietrza roboczego nie powinna przez dłuższy czas znacząco przekraczać wartości projektowej. | |
| 3. Dawkowanie : Określona przez projektową prędkość przestrzenną. Na przykład, leczyć 100,000 Nm3/h spalin przy projektowej prędkości przestrzennej wynoszącej 3000 h⁻¹, objętość katalizatora wynosi w przybliżeniu 33.3 m³. | |
| Ograniczenia i ograniczenia | 1. Zatrucie i dezaktywacja : Maksymalne ograniczenie . Siarka, fosfor, halogeny, metale ciężkie, osłona przeciwpyłowa, itp., może powodować nieodwracalne lub odwracalne zmniejszenie aktywności katalizatora. |
| 2. Czułość temperaturowa : Spiekanie w wysokiej temperaturze może powodować aglomerację składników aktywnych i ich trwałą dezaktywację; długotrwała praca w niskiej temperaturze może prowadzić do niskiej wydajności i zablokowania solą amonową. | |
| 3. Zakres zastosowania : Istnieją pewne wymagania dotyczące stężenia substancji zanieczyszczających. Jeśli stężenie jest zbyt niskie, siła napędowa reakcji będzie niewystarczająca. Jeśli stężenie jest zbyt wysokie, temperatura może być zbyt wysoka lub reakcja może nie zostać zakończona. | |
| 4. Koszt : Katalizatory o wysokiej wydajności, zwłaszcza katalizatory z metali szlachetnych, charakteryzują się wysokimi początkowymi kosztami inwestycji i odtworzenia. | |
| 5. Odpady niebezpieczne : Zdezaktywowane katalizatory są zwykle klasyfikowane jako odpady niebezpieczne i muszą być utylizowane przez wykwalifikowaną organizację, ponosząc późniejsze koszty utylizacji. |
WeChat
Zeskanuj kod QR za pomocą WeChat