Katalizatorji serije Minslite za odstranjevanje ozona/CO/HOS
Od kod izvira onesnaženje z izpušnimi plini in katere vrste obstajajo?
| Vrste onesnaževal | Sektorji izvorne industrije | Obdelovalna oprema in tehnologija | Cilji in funkcije katalizatorjev |
| ogljikov monoksid | Kemična industrija, jeklarsko industrijo, avtomobilski izpuh, kotli na kurilno olje | Peč za katalitično oksidacijo CO, avtomobilski tristezni katalizator | Katalizira oksidacijo CO v CO₂ pri nizkih temperaturah. |
| Metan/nemetanski skupni ogljikovodiki | Pridobivanje zemeljskega plina, izkoriščanje bioplina, prezračevanje premogovnika | Katalitični gorilnik, RTO/RCO | Katalitično zgorevanje metana z nizko koncentracijo omogoča pridobivanje energije ali skladnost z emisijskimi standardi. |
| Dušikovi oksidi | Elektrika, jeklo, cement, steklo, kemikalije, ladjedelništvo, dizelska vozila | SCR denitrifikacijski sistem, naknadna obdelava SCR dizelskega motorja, katalitsko razgradnjo | Pri nižjih temperaturah, katalitsko redukcijsko sredstvo (NH3/sečnina) reagira z NOx, da proizvede N₂ in H₂O. |
| Meglica žveplove kisline/organsko žveplo | Kemična industrija, industriji litijevih baterij, petrokemična industrija | Absorpcija katalitične oksidacije | Organsko žveplo (kot so tioli) katalitično oksidira v SO₂, ki ga nato absorbira alkalna raztopina. |
| Hlapne organske spojine | Petrokemija, kemična, premazovanje, tiskanje, elektronika, farmacevtski | Katalitska zgorevalna enota, enota za regenerativno katalitično izgorevanje, enota za katalitično oksidacijo | Pri temperaturah, ki so daleč pod temperaturami neposrednega zgorevanja, katalitske VOC popolnoma oksidirajo v CO₂ in H₂O. |
| dioksini | Sežiganje odpadkov, sintranje jekla, sežiganje nevarnih odpadkov | Katalitični filtrirni sistem, nizkotemperaturni katalitični sistem SCR | Katalitska razgradnja molekul dioksina pri nižjih temperaturah. |
| ozon | Čiščenje zraka v zaprtih prostorih, letalske kabine, specifični industrijski procesi | Naprava za katalitično razgradnjo ozona | Katalizatorji pri sobni temperaturi razgradijo ozon v kisik. |
Zakaj je katalitično zgorevanje in raztopina katalizatorja?
Obravnavamo predvsem emisije in obdelavo onesnaževal odpadnih plinov iz industrijskih dejavnosti , od katerih je večina v bistvu kemična energija . Najbolj temeljit način, da jih naredimo neškodljive, je, da jih oksidiramo in razgradimo na CO₂ in H₂O . Trenutno, glavne metode obdelave so katalitično zgorevanje, visokotemperaturni sežig, in fizična adsorpcija, s katalitskim zgorevanjem, ki ponuja najboljšo učinkovitost in stroškovno učinkovitost.
Načelo katalitskega procesa
Katalizatorji se uporabljajo predvsem za odstranjevanje plinastih onesnaževal s kemičnimi reakcijami, z različnimi katalitičnimi reaktorji, ki so osnovna oprema. Tipičen postopek zdravljenja je: predobdelavo (odstranjevanje prahu, hlajenje, itd.) → katalitski reaktor → naknadna obdelava (kot je razžveplanje, razvlaževanje) ali neposredne emisije. Kot osrednja kemijska reakcijska enota v procesu obdelave , ključna vloga katalizatorja je, da “zmanjšati aktivacijsko energijo reakcije in spremeniti reakcijsko pot . “
Znižajte reakcijsko temperaturo: omogočajo učinkovito potek reakcije pri temperaturah, ki so daleč pod tistimi, ki so potrebne za toplotne reakcije. Na primer, neposredno zgorevanje HOS zahteva temperature nad 800 ℃, medtem ko katalitično zgorevanje zahteva le 300-500 ℃; zmanjšanje NOx z NH3 zahteva temperature nad 900 ℃ brez katalizatorja, vendar le 300-400 ℃ s katalizatorjem (SCR).
Izboljšajte reakcijsko hitrost in učinkovitost: Pri isti temperaturi, hitrost reakcije se močno pospeši, omogoča, da onesnaževala dosežejo izjemno visoke stopnje odstranjevanja (>90%, ali celo >99%) v zelo kratkem času zadrževanja plina.
Varčevanje z energijo in zmanjšanje porabe: Zaradi znatnega znižanja reakcijske temperature, poraba goriva se lahko bistveno zmanjša, ali je mogoče doseči gospodarno obdelavo odpadnih plinov z nizko koncentracijo.
Kako izbrati katalizatorje in oblikovalske rešitve
Izbira katalizatorja je zapleten projekt sistemskega inženiringa, ki zahteva prilagojene rešitve, ki temeljijo na posebnih delovnih pogojih in popolnem upoštevanju dejavnikov, kot so samo onesnaženje in pogoji postopka.
1. Popolna analiza sestave odpadnih plinov je primarni predpogoj za izbiro , ki zahteva celovito razumevanje vrste komponente, reaktivnost, koncentracija, hitrost pretoka, in tlak ciljnega plina, kot tudi morebitne strupene snovi .
| Upoštevajte ključne točke | Zahteve glede značilnosti katalizatorja | Primer opisa |
| 1. Selektivnost | Selektivnost ciljnega odziva | SCR katalizatorji zahtevajo visoko selektivnost, da preprečijo oksidacijo NH3. Nekateri oksidacijski katalizatorji HOS se morajo izogibati nastajanju dioksinov ali NOx. |
| 2. Aktivnost in temperaturno okno | Aktivacijska temperatura, optimalna temperatura, in toleranco na visoke temperature | kataliza HOS: Katalizatorji iz plemenitih kovin imajo nizke aktivacijske temperature (~200 ℃), medtem ko imajo katalizatorji kovinskega oksida višje aktivacijske temperature (~300 ℃). SCR katalizatorji imajo strogo temperaturno okno (300-400℃). |
| 3. Hitrost in življenjska doba | Zmogljivost predelave plina katalizatorja enote in pričakovana življenjska doba | Visoke vesoljske hitrosti lahko zmanjšajo porabo katalizatorja, vendar lahko vplivajo na učinkovitost pretvorbe. Življenjska doba načrta je običajno 2-4 leta, vendar na dejansko življenjsko dobo vplivajo pogoji delovanja. |
| 4. Mehanska trdnost | Odpornost proti obrabi, tlačna trdnost | Da bi preprečili, da bi se katalizator zdrobil v prah in zamašil pod visoko temperaturo in močnim pretokom zraka. Satov katalizator ima visoko trdnost in nizek padec tlaka. |
| 5. Protitoksično | Odpornost na “strupene snovi” v dimnih plinih | Glavni omejitveni dejavnik je arzen, fosfor, alkalijske kovine, in težke kovine, ki lahko trajno deaktivira SCR katalizatorje; in žveplo, halogeni, silicij, in vodijo, ki lahko zastrupi katalizatorje HOS/CO. Odporno formulacijo je treba izbrati glede na sestavo odpadnega plina. |
| 6. Stroški | Začetni stroški namestitve, stroški recikliranja/zamenjave | Katalizatorji iz plemenitih kovin imajo visoko aktivnost, vendar visoke stroške; katalizatorji iz neplemenite kovine so poceni, vendar je njihova aktivnost/odpor lahko nekoliko slabša. Potrebna je celovita ocena. |
2. Treba je jasno opredeliti pogoje katalitskega procesa , in zgraditi ali izboljšati sistem katalitičnih emisij glede na vrsto, temperatura, hitrost pretoka, tlak odpadnega plina , in razmere na mestu emisije, kot tudi za določitev načina uporabe katalizatorja. Glede delovanja katalizatorja, ponujamo naslednja priporočila.
| Referenčni vodnik | Dejavniki, ki jih je treba upoštevati, in previdnostni ukrepi |
| Pogoji uporabe | 1. Temperaturno okno : Delovati mora znotraj aktivnega temperaturnega območja katalizatorja, izogibanje temperaturam pod aktivacijsko temperaturo ali nad tolerančno temperaturo. |
| 2. Čistoča : Vhodni izpušni plin mora biti ustrezno predhodno obdelan (odstranjevanje prahu, odstranjevanje oljne meglice, odstranjevanje kislinske meglice) za preprečevanje fizične blokade in kemične zastrupitve. | |
| 3. Reaktantno razmerje : Na primer, SCR zahteva natančen nadzor razmerja amoniak-dušik , in oksidacija HOS zahteva zagotavljanje zadostne vsebnosti kisika . | |
| 4. Enakomerno polje toka : Pretok plina in koncentracija reaktantov, ki vstopata v reaktor, morata biti enakomerno porazdeljena; drugače, lokalna učinkovitost bo nizka, vpliva na splošni učinek. | |
| Odmerjanje in uporaba | 1. Način polnjenja : Modularna namestitev za zagotavljanje tesnjenja in preprečevanje kratkega stika pretoka zraka. |
| 2. Nadzor hitrosti zraka : Dejanska delovna prostornina zraka ne sme bistveno preseči projektne vrednosti za daljše obdobje. | |
| 3. Odmerjanje : Določeno s konstrukcijsko prostorsko hitrostjo. Na primer, zdraviti 100,000 Nm³/h dimnih plinov s konstrukcijsko prostorsko hitrostjo 3000 h⁻¹, prostornina katalizatorja je približno 33.3 m³. | |
| Omejitve in omejitve | 1. Zastrupitev in deaktivacija : Največja omejitev . Žveplo, fosfor, halogeni, težke kovine, pokrov za prah, itd., lahko povzroči ireverzibilno ali reverzibilno zmanjšanje aktivnosti katalizatorja. |
| 2. Temperaturna občutljivost : Visokotemperaturno sintranje lahko povzroči aglomeracijo aktivnih komponent in njihovo trajno deaktivacijo; dolgotrajno delovanje pri nizkih temperaturah lahko privede do nizke učinkovitosti in blokade amonijeve soli. | |
| 3. Področje uporabe : Obstajajo določene zahteve glede koncentracije onesnaževal. Če je koncentracija prenizka, gonilna sila reakcije ne bo zadostna. Če je koncentracija previsoka, temperatura je morda previsoka ali pa je reakcija nepopolna. | |
| 4. Stroški : Visoko zmogljivi katalizatorji, zlasti katalizatorji iz plemenitih kovin, imajo visoke začetne naložbe in stroške zamenjave. | |
| 5. Nevarni odpadki : Deaktivirani katalizatorji so običajno razvrščeni kot nevarni odpadki in morajo z njimi ravnati za to usposobljene organizacije, poznejših stroškov odstranjevanja. |
WeChat
Skenirajte kodo QR z WeChat