Katalysatorer i Minslite-serien för avlägsnande av ozon/CO/VOC
Var kommer avgasföroreningar ifrån och vilka typer finns det?
| Typer av föroreningar | Källa industrisektorer | Bearbetningsutrustning och teknik | Katalysatorernas mål och funktioner |
| kolmonoxid | Kemisk industri, stålindustrin, bilavgaser, oljeeldade pannor | Ugn för katalytisk oxidation av CO, trevägskatalysator för fordon | Katalysera oxidationen av CO till CO₂ vid låga temperaturer. |
| Metan/Icke-metan totalt kolväten | Naturgasutvinning, biogasanvändning, kolgruvans ventilation | Katalytisk brännare, RTO/RCO | Katalytisk förbränning av lågkoncentrerad metan möjliggör energiåtervinning eller överensstämmelse med utsläppsnormer. |
| Kväveoxider | Elektricitet, stål, cement, glas, kemikalier, skeppsbyggnad, dieselfordon | SCR denitrifieringssystem, dieselmotor SCR efterbehandling, katalytisk nedbrytning | Vid lägre temperaturer, det katalytiska reduktionsmedlet (NH3/urea) reagerar med NOx för att producera N2 och H2O. |
| Svavelsyradimma/organiskt svavel | Kemisk industri, litiumbatteriindustrin, petrokemisk industri | Katalytisk oxidationsabsorption | Organiskt svavel (såsom tioler) oxideras katalytiskt till SO2, som sedan absorberas av alkalisk lösning. |
| Flyktiga organiska föreningar | Petrokemisk, kemisk, beläggning, utskrift, elektronik, farmaceutisk | Katalytisk förbränningsenhet, regenerativ katalytisk förbränningsenhet, katalytisk oxidationsenhet | Vid temperaturer långt under de för direkt förbränning, katalytiska flyktiga organiska föreningar oxideras fullständigt till CO₂ och H₂O. |
| dioxiner | Avfallsförbränning, stålsintring, förbränning av farligt avfall | Katalytiskt filtreringssystem, lågtemperatur SCR katalytiskt system | Katalytisk nedbrytning av dioxinmolekyler vid lägre temperaturer. |
| ozon | Luftrening inomhus, flygplanshytter, specifika industriella processer | Ozonkatalytisk nedbrytningsanordning | Katalysatorer bryter ner ozon till syre vid rumstemperatur. |
Varför är katalytisk förbränning och katalysatorlösning?
Vi diskuterar främst utsläpp och rening av avgasföroreningar från industriell verksamhet , de flesta är huvudsakligen kemisk energi . Det mest noggranna sättet att oskadliggöra dem är att oxidera och sönderdela dem till CO₂ och H₂O . För närvarande, de vanliga behandlingsmetoderna är katalytisk förbränning, högtemperaturförbränning, och fysisk adsorption, med katalytisk förbränning som ger bästa prestanda och kostnadseffektivitet.
Katalytisk processprincip
Katalysatorer används främst för att eliminera gasformiga föroreningar genom kemiska reaktioner, med olika katalytiska reaktorer som kärnutrustning. Den typiska behandlingsprocessen är: förbehandling (dammborttagning, kyl-, etc.) → katalytisk reaktor → efterföljande behandling (såsom avsvavling, avfuktning) eller direkt utsläpp. Som den centrala kemiska reaktionsenheten i behandlingsprocessen , katalysatorns nyckelroll är att “minska reaktionens aktiveringsenergi och ändra reaktionsvägen . “
Sänk reaktionstemperaturen: möjliggöra för reaktionen att fortskrida effektivt vid temperaturer långt under de som krävs för termiska reaktioner. Till exempel, direkt förbränning av VOC kräver temperaturer över 800 ℃, medan katalytisk förbränning endast kräver 300-500 ℃; reduktionen av NOx med NH₃ kräver temperaturer över 900 ℃ utan katalysator, men bara 300-400 ℃ med en katalysator (SCR).
Förbättra reaktionshastighet och effektivitet: Vid samma temperatur, reaktionshastigheten accelereras kraftigt, gör det möjligt för föroreningar att uppnå extremt höga avverkningshastigheter (>90%, eller till och med >99%) inom en mycket kort gasuppehållstid.
Energibesparing och förbrukningsminskning: På grund av den betydande minskningen av reaktionstemperaturen, bränsleförbrukningen kan minskas avsevärt, eller ekonomisk behandling av lågkoncentrerad avgas kan uppnås.
Hur man väljer katalysatorer och designar lösningar
Katalysatorval är ett komplext systemteknikprojekt som kräver skräddarsydda lösningar baserade på specifika driftsförhållanden och full hänsyn till faktorer som själva föroreningen och processförhållandena..
1. En fullständig analys av rökgassammansättningen är den primära förutsättningen för urval , kräver en omfattande förståelse av komponenttypen, reaktivitet, koncentration, flödeshastighet, och målgasens tryck, samt potentiellt giftiga ämnen .
| Överväg nyckelpunkter | Krav på katalysatoregenskaper | Exempelbeskrivning |
| 1. Selektivitet | Selektivitet hos målsvaret | SCR-katalysatorer kräver hög selektivitet för att förhindra oxidation av NH3. Vissa VOC-oxidationskatalysatorer måste undvika bildning av dioxiner eller NOx. |
| 2. Aktivitets- och temperaturfönster | Aktiveringstemperatur, optimal temperatur, och hög temperaturtolerans | VOC-katalys: Ädelmetallkatalysatorer har låga aktiveringstemperaturer (~200℃), medan metalloxidkatalysatorer har högre aktiveringstemperaturer (~300℃). SCR-katalysatorer har ett strikt temperaturfönster (300-400℃). |
| 3. Flyghastighet och livslängd | Enhetens bearbetningskapacitet för katalysatorgas och förväntad livslängd | Höga rymdhastigheter kan minska katalysatoranvändningen, men de kan påverka konverteringseffektiviteten. Designlivslängden är typiskt 2-4 år, men den faktiska livslängden påverkas av driftsförhållandena. |
| 4. Mekanisk styrka | Nötningsbeständighet, tryckhållfasthet | För att förhindra att katalysatorn pulveriseras och täpps till vid hög temperatur och högt luftflöde. Honeycomb-katalysator har hög hållfasthet och lågt tryckfall. |
| 5. Antitoxisk | Motstånd mot “giftiga ämnen” i rökgas | De främsta begränsande faktorerna är arsenik, fosfor, alkalimetaller, och tungmetaller, som permanent kan deaktivera SCR-katalysatorer; och svavel, halogener, kisel, och bly, som kan förgifta VOC/CO-katalysatorer. En resistent formulering måste väljas utifrån avgasens sammansättning. |
| 6. Kosta | Initial installationskostnad, återvinnings-/ersättningskostnad | Ädelmetallkatalysatorer har hög aktivitet men höga kostnader; oädla metallkatalysatorer är låga kostnader, men deras aktivitet/motstånd kan vara något sämre. En omfattande utvärdering krävs. |
2. Det är nödvändigt att tydligt definiera de katalytiska processbetingelserna , och att bygga eller förbättra det katalytiska utsläppssystemet baserat på typen, temperatur, flödeshastighet, avgasens tryck , och förhållandena på utsläppsplatsen, samt att bestämma metoden för katalysatoranvändning. När det gäller driften av katalysatorn, vi erbjuder följande rekommendationer.
| Referensguide | Faktorer att beakta och försiktighetsåtgärder |
| Användningsvillkor | 1. Temperaturfönster : Den måste drivas inom katalysatorns aktiva temperaturområde, undvika temperaturer under aktiveringstemperaturen eller över toleranstemperaturen. |
| 2. Renlighet : Inloppsavgaserna måste genomgå tillräcklig förbehandling (dammborttagning, borttagning av oljedimma, avlägsnande av syradimma) för att förhindra fysisk blockering och kemisk förgiftning. | |
| 3. Reaktantförhållande : Till exempel, SCR kräver exakt kontroll av ammoniak-kväveförhållandet , och VOC-oxidation kräver att man säkerställer tillräckligt med syreinnehåll . | |
| 4. Enhetligt flödesfält : Gasflödet och reaktantkoncentrationen som kommer in i reaktorn måste vara jämnt fördelade; annat, lokal effektivitet blir låg, påverkar den totala effekten. | |
| Dosering och administrering | 1. Fyllningsmetod : Modulär installation för att säkerställa tätning och förhindra kortslutning i luftflödet. |
| 2. Lufthastighetskontroll : Den faktiska driftluftmängden bör inte överstiga konstruktionsvärdet avsevärt under en längre period. | |
| 3. Dosering : Bestäms av designutrymmets hastighet. Till exempel, att behandla 100,000 Nm³/h rökgas med en dimensionerad utrymmeshastighet på 3000 h⁻¹, katalysatorvolymen är ungefär 33.3 m³. | |
| Begränsningar och restriktioner | 1. Förgiftning och deaktivering : Maximal begränsning . Svavel, fosfor, halogener, tungmetaller, dammskydd, etc., kan orsaka irreversibel eller reversibel minskning av katalysatoraktivitet. |
| 2. Temperaturkänslighet : Högtemperatursintring kan få aktiva komponenter att agglomerera och bli permanent inaktiverade; Långvarig lågtemperaturdrift kan leda till låg effektivitet och blockering av ammoniumsalt. | |
| 3. Tillämpningsområde : Det finns vissa krav på koncentrationen av föroreningar. Om koncentrationen är för låg, reaktionens drivkraft kommer att vara otillräcklig. Om koncentrationen är för hög, temperaturen kan vara för hög eller reaktionen kan vara ofullständig. | |
| 4. Kosta : Högpresterande katalysatorer, speciellt ädelmetallkatalysatorer, har höga initiala investerings- och ersättningskostnader. | |
| 5. Farligt avfall : Deaktiverade katalysatorer klassificeras vanligtvis som farligt avfall och måste hanteras av en kvalificerad organisation, medföra efterföljande omhändertagandekostnader. |
WeChat
Skanna QR-koden med WeChat