Catalizatori din seria Minslite pentru îndepărtarea ozonului/CO/VOC
De unde provine poluarea cu gaze de eșapament și ce tipuri există?
| Tipuri de poluanți | Sectoare industriale sursă | Echipamente și tehnologie de prelucrare | Obiectivele și funcțiile catalizatorilor |
| monoxid de carbon | Industria chimică, industria siderurgică, evacuare auto, cazane pe ulei | Cuptor de oxidare catalitică a CO, convertor catalitic cu trei căi pentru automobile | Catalizează oxidarea CO la CO₂ la temperaturi scăzute. |
| Metan/Hidrocarburi totale non-metanice | Extracția gazelor naturale, utilizarea biogazului, ventilarea minei de cărbune | Arzător catalitic, RTO/RCO | Arderea catalitică a metanului cu concentrație scăzută permite recuperarea energiei sau respectarea standardelor de emisie. |
| Oxizi de azot | Electricitate, oţel, ciment, sticlă, chimicale, constructii navale, vehicule diesel | Sistem de denitrificare SCR, posttratare SCR pentru motor diesel, descompunere catalitică | La temperaturi mai scăzute, agentul reducător catalitic (NH3/uree) reacționează cu NOx pentru a produce N₂ și H₂O. |
| Ceață de acid sulfuric/sulf organic | Industria chimică, industria bateriilor cu litiu, industria petrochimică | Absorbția prin oxidare catalitică | sulf organic (precum tiolii) este oxidat catalitic la SO₂, care este apoi absorbită de soluţie alcalină. |
| Compuși organici volatili | Petrochimic, chimic, acoperire, imprimare, electronice, farmaceutic | Unitate de ardere catalitică, unitate de ardere catalitică regenerativă, unitate de oxidare catalitică | La temperaturi mult sub cele ale arderii directe, VOC catalitice sunt complet oxidate la CO₂ și H₂O. |
| dioxine | Incinerarea deșeurilor, sinterizarea oțelului, incinerarea deşeurilor periculoase | Sistem de filtrare catalitică, sistem catalitic SCR la temperatură joasă | Descompunerea catalitică a moleculelor de dioxină la temperaturi mai scăzute. |
| ozon | Purificarea aerului din interior, cabine de avioane, procese industriale specifice | Dispozitiv de descompunere catalitică a ozonului | Catalizatorii descompun ozonul în oxigen la temperatura camerei. |
De ce este arderea catalitică și soluția de catalizator?
Discutăm în principal despre emisia și tratarea poluanților din gazele reziduale din activitățile industriale , dintre care majoritatea sunt în esență energie chimică . Cea mai minuțioasă modalitate de a le face inofensive este să le oxidați și să le descompuneți în CO₂ și H₂O. . În prezent, metodele principale de tratare sunt arderea catalitică, incinerare la temperatură înaltă, și adsorbția fizică, cu ardere catalitică oferind cea mai bună performanță și rentabilitate.
Principiul procesului catalitic
Catalizatorii sunt utilizați în principal pentru a elimina poluanții gazoși prin reacții chimice, cu diverse reactoare catalitice fiind echipamentul central. Procesul tipic de tratament este: pretratament (îndepărtarea prafului, răcire, etc.) → reactor catalitic → tratare ulterioară (precum desulfurarea, dezumidificare) sau emisie directă. Ca unitate de reacție chimică de bază în procesul de tratare , rolul cheie al catalizatorului este de a “reduce energia de activare a reacției și schimbă calea de reacție . “
Scădeți temperatura de reacție: permite reacției să se desfășoare eficient la temperaturi mult sub cele necesare reacțiilor termice. De exemplu, arderea directă a COV necesită temperaturi peste 800℃, în timp ce arderea catalitică necesită doar 300-500℃; reducerea NOx cu NH₃ necesită temperaturi peste 900℃ fără catalizator, dar numai 300-400℃ cu catalizator (SCR).
Îmbunătățiți viteza de reacție și eficiența: La aceeasi temperatura, viteza de reacție este mult accelerată, permițând poluanților să atingă rate extrem de ridicate de eliminare (>90%, sau chiar >99%) într-un timp foarte scurt de rezidență a gazului.
Economie de energie și reducerea consumului: Datorită reducerii semnificative a temperaturii de reacție, consumul de combustibil poate fi redus semnificativ, sau poate fi realizată tratarea economică a gazelor reziduale cu concentrație scăzută.
Cum se selectează catalizatorii și soluțiile de proiectare
Selecția catalizatorului este un proiect complex de inginerie a sistemelor care necesită soluții personalizate bazate pe condiții de operare specifice și luarea în considerare pe deplin a factorilor precum poluarea în sine și condițiile procesului..
1. O analiză completă a compoziției gazelor reziduale este condiția principală pentru selecție , necesitând o înțelegere cuprinzătoare a tipului de componentă, reactivitate, concentraţie, debitul, și presiunea gazului țintă, precum și substanțe potențiale toxice .
| Luați în considerare punctele cheie | Cerințe caracteristice catalizatorului | Exemplu de descriere |
| 1. Selectivitate | Selectivitatea răspunsului țintă | Catalizatorii SCR necesită o selectivitate ridicată pentru a preveni oxidarea NH₃. Unii catalizatori de oxidare a COV trebuie să evite formarea de dioxine sau NOx. |
| 2. Fereastra de activitate și temperatură | Temperatura de activare, temperatura optima, și toleranță la temperatură ridicată | Cataliza COV: Catalizatorii din metale nobile au temperaturi scăzute de activare (~200℃), în timp ce catalizatorii cu oxid de metal au temperaturi de activare mai ridicate (~300℃). Catalizatorii SCR au o fereastră de temperatură strictă (300-400℃). |
| 3. Viteza aerului și durata de viață | Capacitatea de procesare a gazului catalizator al unității și durata de viață estimată | Vitezele spațiale mari pot reduce utilizarea catalizatorului, dar pot afecta eficiența conversiei. Durata de viață de proiectare este de obicei 2-4 ani, dar durata reală de viață este afectată de condițiile de funcționare. |
| 4. Rezistenta mecanica | Rezistenta la abraziune, rezistenta la compresiune | Pentru a preveni pulverizarea și înfundarea catalizatorului la temperaturi ridicate și un flux de aer ridicat. Catalizatorul de tip fagure are rezistență ridicată și cădere scăzută de presiune. |
| 5. Antitoxic | Rezistenta la “substante toxice” în gazele de ardere | Principalii factori limitatori sunt arsenul, fosfor, metale alcaline, si metale grele, care poate dezactiva permanent catalizatorii SCR; și sulf, halogeni, siliciu, și plumb, care pot otravi COV/catalizatori CO. O formulare rezistentă trebuie selectată în funcție de compoziția gazului rezidual. |
| 6. Cost | Costul initial de instalare, costul de reciclare/înlocuire | Catalizatorii din metale prețioase au activitate ridicată, dar costuri ridicate; catalizatorii din metale neprețioase au un preț redus, dar activitatea/rezistenta lor poate fi usor inferioara. Este necesară o evaluare cuprinzătoare. |
2. Este necesar să se definească clar condițiile procesului catalitic , și să construiască sau să îmbunătățească sistemul de emisie catalitică în funcție de tip, temperatură, debitul, presiunea gazului rezidual , și condițiile de la locul de emisie, precum şi pentru a determina metoda de utilizare a catalizatorului. În ceea ce privește funcționarea catalizatorului, oferim următoarele recomandări.
| Ghid de referință | Factori de luat în considerare și precauții |
| Conditii de utilizare | 1. Fereastra de temperatură : Trebuie să fie operat în intervalul de temperatură activ al catalizatorului, evitarea temperaturilor sub temperatura de activare sau peste temperatura de toleranţă. |
| 2. Curăţenie : Gazul de evacuare de admisie trebuie să fie supus unui pretratare suficient (îndepărtarea prafului, îndepărtarea brumei de ulei, îndepărtarea ceață acidă) pentru a preveni blocajul fizic și otrăvirea chimică. | |
| 3. Raportul reactantului : De exemplu, SCR necesită un control precis al raportului amoniac-azot , și oxidarea COV necesită asigurarea unui conținut suficient de oxigen . | |
| 4. Câmp de flux uniform : Debitul de gaz și concentrația de reactant care intră în reactor trebuie să fie distribuite uniform; altfel, eficiența locală va fi scăzută, afectând efectul general. | |
| Dozare si administrare | 1. Metoda de umplere : Instalare modulară pentru a asigura etanșarea și a preveni scurtcircuitul fluxului de aer. |
| 2. Controlul vitezei aerului : Volumul real de aer de operare nu trebuie să depășească în mod semnificativ valoarea de proiectare pentru o perioadă lungă de timp. | |
| 3. Dozare : Determinată de viteza spațială de proiectare. De exemplu, a trata 100,000 Nm³/h gaze arse cu o viteză spațială proiectată de 3000 h⁻¹, volumul catalizatorului este de aproximativ 33.3 m³. | |
| Limitări și restricții | 1. Intoxicare și dezactivare : Limitare maximă . Sulf, fosfor, halogeni, metale grele, capac de praf, etc., poate determina scăderea ireversibilă sau reversibilă a activității catalizatorului. |
| 2. Sensibilitate la temperatură : Sinterizarea la temperatură ridicată poate provoca aglomerarea componentelor active și dezactivarea permanentă; funcționarea pe termen lung la temperatură scăzută poate duce la eficiență scăzută și blocarea sării de amoniu. | |
| 3. Domeniul de aplicare : Există anumite cerințe pentru concentrația de poluanți. Dacă concentrația este prea scăzută, forţa motrice a reacţiei va fi insuficientă. Dacă concentrația este prea mare, temperatura poate fi prea mare sau reacția poate fi incompletă. | |
| 4. Cost : Catalizatori de înaltă performanță, în special catalizatori de metale preţioase, au costuri mari de investiție inițială și de înlocuire. | |
| 5. Deșeuri periculoase : Catalizatorii dezactivați sunt de obicei clasificați ca deșeuri periculoase și trebuie manipulați de o organizație calificată, suportând costuri ulterioare de eliminare. |
WeChat
Scanați codul QR cu WeChat