Katalyzátory série Minslite na odstraňovanie ozónu/CO/VOC
Odkiaľ pochádza znečistenie výfukovými plynmi a aké druhy existujú?
| Druhy znečisťujúcich látok | Zdrojové priemyselné sektory | Spracovateľské zariadenia a technológie | Ciele a funkcie katalyzátorov |
| oxid uhoľnatý | Chemický priemysel, oceliarsky priemysel, automobilový výfuk, olejové kotly | Pec na katalytickú oxidáciu CO, automobilový trojcestný katalyzátor | Katalyzujte oxidáciu CO na CO₂ pri nízkych teplotách. |
| Metánové/nemetánové celkové uhľovodíky | Ťažba zemného plynu, využitie bioplynu, vetranie uhoľných baní | Katalytický horák, RTO/RCO | Katalytické spaľovanie metánu s nízkou koncentráciou umožňuje získavanie energie alebo dodržiavanie emisných noriem. |
| Oxidy dusíka | Elektrina, oceľ, cement, sklo, chemikálie, stavba lodí, dieselové vozidlá | denitrifikačný systém SCR, dodatočná úprava dieselového motora SCR, katalytický rozklad | Pri nižších teplotách, katalytické redukčné činidlo (NH3/močovina) reaguje s NOx za vzniku N2 a H2O. |
| Hmla kyseliny sírovej/organická síra | Chemický priemysel, priemysel lítiových batérií, petrochemický priemysel | Absorpcia katalytickou oxidáciou | Organická síra (ako sú tioly) sa katalyticky oxiduje na SO2, ktorý sa potom absorbuje alkalickým roztokom. |
| Prchavé organické zlúčeniny | Petrochemický, chemický, náter, tlač, elektronika, farmaceutický | Katalytická spaľovacia jednotka, regeneračná katalytická spaľovacia jednotka, jednotka katalytickej oxidácie | Pri teplotách hlboko pod teplotou priameho spaľovania, katalytické VOC sú úplne oxidované na CO₂ a H2O. |
| dioxíny | Spaľovanie odpadu, spekanie ocele, spaľovanie nebezpečného odpadu | Katalytický filtračný systém, nízkoteplotný katalytický systém SCR | Katalytický rozklad molekúl dioxínu pri nižších teplotách. |
| ozón | Čistenie vzduchu v interiéri, kabíny lietadiel, špecifické priemyselné procesy | Zariadenie na katalytický rozklad ozónu | Katalyzátory rozkladajú ozón na kyslík pri izbovej teplote. |
Prečo je katalytické spaľovanie a riešenie katalyzátora?
Rozoberáme najmä emisie a spracovanie znečisťujúcich látok z odpadových plynov z priemyselných činností , väčšina z nich je v podstate chemická energia . Najdôkladnejším spôsobom, ako ich zneškodniť, je oxidovať a rozložiť ich na CO₂ a H2O . V súčasnosti, hlavné metódy spracovania sú katalytické spaľovanie, vysokoteplotné spaľovanie, a fyzikálna adsorpcia, s katalytickým spaľovaním ponúka najlepší výkon a nákladovú efektívnosť.
Princíp katalytického procesu
Katalyzátory sa primárne používajú na elimináciu plynných znečisťujúcich látok prostredníctvom chemických reakcií, zariadením aktívnej zóny sú rôzne katalytické reaktory. Typický proces liečby je: predúprava (odstraňovanie prachu, chladenie, atď.) → katalytický reaktor → následná úprava (ako je odsírenie, odvlhčovanie) alebo priame vyžarovanie. Ako základná jednotka chemickej reakcie v procese úpravy , kľúčovou úlohou katalyzátora je “znížiť aktivačnú energiu reakcie a zmeniť dráhu reakcie . “
Znížte reakčnú teplotu: umožňujú, aby reakcia prebiehala efektívne pri teplotách ďaleko pod tými, ktoré sú potrebné pre tepelné reakcie. Napríklad, priame spaľovanie VOC vyžaduje teploty nad 800 ℃, zatiaľ čo katalytické spaľovanie vyžaduje iba 300-500 ℃; redukcia NOx pomocou NH3 vyžaduje teploty nad 900 °C bez katalyzátora, ale iba 300-400 ℃ s katalyzátorom (SCR).
Zlepšite rýchlosť a efektivitu reakcie: Pri rovnakej teplote, reakčná rýchlosť sa výrazne zrýchli, umožňujúce znečisťujúcim látkam dosahovať extrémne vysoké rýchlosti odstraňovania (>90%, alebo dokonca >99%) vo veľmi krátkom čase zotrvania plynu.
Úspora energie a zníženie spotreby: V dôsledku výrazného zníženia reakčnej teploty, spotreba paliva môže byť výrazne znížená, alebo možno dosiahnuť ekonomické spracovanie odpadového plynu s nízkou koncentráciou.
Ako vybrať katalyzátory a konštrukčné riešenia
Výber katalyzátora je komplexný projekt systémového inžinierstva, ktorý si vyžaduje prispôsobené riešenia založené na špecifických prevádzkových podmienkach a plné zohľadnenie faktorov, ako je samotné znečistenie a podmienky procesu..
1. Úplná analýza zloženia odpadových plynov je primárnym predpokladom výberu , vyžadujúce komplexné pochopenie typu komponentu, reaktivita, koncentrácie, prietok, a tlak cieľového plynu, ako aj potenciálne toxické látky .
| Zvážte kľúčové body | Požiadavky na vlastnosti katalyzátora | Príklad popisu |
| 1. Selektivita | Selektivita cieľovej odozvy | SCR katalyzátory vyžadujú vysokú selektivitu, aby sa zabránilo oxidácii NH3. Niektoré oxidačné katalyzátory VOC musia zabrániť tvorbe dioxínov alebo NOx. |
| 2. Okno aktivity a teploty | Teplota aktivácie, optimálna teplota, a odolnosť voči vysokým teplotám | VOC katalýza: Katalyzátory ušľachtilých kovov majú nízke aktivačné teploty (~200 ℃), zatiaľ čo katalyzátory na báze oxidov kovov majú vyššie aktivačné teploty (~ 300 ℃). Katalyzátory SCR majú prísne teplotné okno (300-400℃). |
| 3. Rýchlosť vzduchu a životnosť | Kapacita spracovania katalytického plynu jednotky a očakávaná životnosť | Vysoké priestorové rýchlosti môžu znížiť spotrebu katalyzátora, ale môžu ovplyvniť účinnosť konverzie. Životnosť dizajnu je zvyčajne 2-4 rokov, ale skutočná životnosť je ovplyvnená prevádzkovými podmienkami. |
| 4. Mechanická pevnosť | Odolnosť voči oderu, pevnosť v tlaku | Aby sa zabránilo rozdrveniu a upchatiu katalyzátora pri vysokej teplote a vysokom prietoku vzduchu. Voštinový katalyzátor má vysokú pevnosť a nízky pokles tlaku. |
| 5. Antitoxický | Odolnosť voči “toxické látky” v spalinách | Hlavnými limitujúcimi faktormi sú arzén, fosfor, alkalických kovov, a ťažké kovy, ktorý dokáže trvalo deaktivovať SCR katalyzátory; a síra, halogény, kremík, a viesť, ktoré môžu otráviť VOC/CO katalyzátory. Na základe zloženia odpadového plynu sa musí zvoliť odolná formulácia. |
| 6. náklady | Náklady na počiatočnú inštaláciu, náklady na recykláciu/výmenu | Katalyzátory z drahých kovov majú vysokú aktivitu, ale vysoké náklady; katalyzátory z iných ako drahých kovov sú lacné, ale ich aktivita/odolnosť môže byť o niečo nižšia. Vyžaduje sa komplexné hodnotenie. |
2. Je potrebné jasne definovať podmienky katalytického procesu , a vybudovať alebo zlepšiť systém katalytických emisií na základe typu, teplota, prietok, tlak odpadového plynu , a podmienky na emisnom mieste, ako aj na určenie spôsobu použitia katalyzátora. Čo sa týka činnosti katalyzátora, ponúkame nasledujúce odporúčania.
| Referenčná príručka | Faktory, ktoré treba zvážiť a preventívne opatrenia |
| Podmienky používania | 1. Teplotné okno : Musí pracovať v rozsahu aktívnej teploty katalyzátora, vyhýbanie sa teplotám pod aktivačnou teplotou alebo nad tolerančnou teplotou. |
| 2. Čistota : Vstupné výfukové plyny musia prejsť dostatočnou predúpravou (odstraňovanie prachu, odstránenie olejovej hmly, odstránenie kyslej hmly) aby sa zabránilo fyzickému zablokovaniu a chemickej otrave. | |
| 3. Pomer reaktantov : Napríklad, SCR vyžaduje presnú kontrolu pomeru amoniak-dusík , a VOC oxidácia vyžaduje zabezpečenie dostatočného obsahu kyslíka . | |
| 4. Rovnomerné prúdové pole : Prúd plynu a koncentrácia reaktantov vstupujúcich do reaktora musia byť rovnomerne rozdelené; inak, lokálna efektívnosť bude nízka, ovplyvňujúci celkový efekt. | |
| Dávkovanie a podávanie | 1. Spôsob plnenia : Modulárna inštalácia na zabezpečenie tesnenia a zabránenie skratu prúdenia vzduchu. |
| 2. Regulácia rýchlosti vzduchu : Skutočný prevádzkový objem vzduchu by nemal výrazne prekračovať projektovanú hodnotu počas dlhšieho obdobia. | |
| 3. Dávkovanie : Určené konštrukčnou priestorovou rýchlosťou. Napríklad, liečiť 100,000 Nm³/h spalín pri projektovanej priestorovej rýchlosti 3000 h⁻¹, objem katalyzátora je približne 33.3 m³. | |
| Obmedzenia a obmedzenia | 1. Otrava a deaktivácia : Maximálne obmedzenie . Síra, fosfor, halogény, ťažké kovy, prachový kryt, atď., môže spôsobiť ireverzibilné alebo reverzibilné zníženie aktivity katalyzátora. |
| 2. Citlivosť na teplotu : Vysokoteplotné spekanie môže spôsobiť aglomeráciu aktívnych zložiek a ich trvalú deaktiváciu; dlhodobá prevádzka pri nízkej teplote môže viesť k nízkej účinnosti a zablokovaniu amónnou soľou. | |
| 3. Rozsah pôsobnosti : Existujú určité požiadavky na koncentráciu znečisťujúcich látok. Ak je koncentrácia príliš nízka, hnacia sila reakcie bude nedostatočná. Ak je koncentrácia príliš vysoká, teplota môže byť príliš vysoká alebo reakcia môže byť neúplná. | |
| 4. náklady : Vysokovýkonné katalyzátory, najmä katalyzátory z drahých kovov, majú vysoké počiatočné investície a náklady na výmenu. | |
| 5. Nebezpečný odpad : Deaktivované katalyzátory sú zvyčajne klasifikované ako nebezpečný odpad a musí s nimi nakladať kvalifikovaná organizácia, s následnými nákladmi na likvidáciu. |
WeChat
Naskenujte QR kód pomocou služby WeChat