Đốt cháy có xúc tác để xử lý các chất ô nhiễm dạng khí

Ô nhiễm khí thải đến từ đâu và có những loại nào?

Tại sao quá trình đốt cháy xúc tác và dung dịch xúc tác?

Chúng tôi chủ yếu thảo luận về việc phát thải và xử lý các chất ô nhiễm khí thải từ các hoạt động công nghiệp , hầu hết trong số đó về cơ bản là năng lượng hóa học . Cách triệt để nhất để làm cho chúng trở nên vô hại là oxy hóa và phân hủy chúng thành CO₂ và H₂O . Hiện nay, phương pháp xử lý chủ đạo là đốt xúc tác, đốt nhiệt độ cao, và hấp phụ vật lý, với quá trình đốt cháy xúc tác mang lại hiệu suất tốt nhất và tiết kiệm chi phí.

Nguyên lý quá trình xúc tác

Chất xúc tác chủ yếu được sử dụng để loại bỏ các chất ô nhiễm dạng khí thông qua các phản ứng hóa học, với nhiều lò phản ứng xúc tác khác nhau là thiết bị cốt lõi. Quá trình điều trị điển hình là: tiền xử lý (loại bỏ bụi, làm mát, vân vân.) → lò phản ứng xúc tác → xử lý tiếp theo (chẳng hạn như khử lưu huỳnh, sự hút ẩm) hoặc phát thải trực tiếp. Là đơn vị phản ứng hóa học cốt lõi trong quá trình xử lý , vai trò chính của chất xúc tác là “giảm năng lượng hoạt hóa của phản ứng và thay đổi cơ chế phản ứng . “

Giảm nhiệt độ phản ứng: cho phép phản ứng tiến hành hiệu quả ở nhiệt độ thấp hơn nhiều so với nhiệt độ cần thiết cho phản ứng nhiệt. Ví dụ, Đốt cháy trực tiếp VOC đòi hỏi nhiệt độ trên 800oC, trong khi quá trình đốt cháy xúc tác chỉ cần 300-500oC; việc khử NOx bằng NH₃ đòi hỏi nhiệt độ trên 900oC mà không cần chất xúc tác, nhưng chỉ 300-400oC với chất xúc tác (SCR).

Cải thiện tốc độ phản ứng và hiệu quả: Ở cùng nhiệt độ, tốc độ phản ứng tăng lên rất nhiều, cho phép các chất ô nhiễm đạt được tỷ lệ loại bỏ cực cao (>90%, hoặc thậm chí >99%) trong thời gian lưu trú khí rất ngắn.

Tiết kiệm năng lượng và giảm tiêu thụ: Do nhiệt độ phản ứng giảm đáng kể, mức tiêu thụ nhiên liệu có thể giảm đáng kể, hoặc có thể đạt được việc xử lý kinh tế khí thải có nồng độ thấp.

Cách chọn chất xúc tác và giải pháp thiết kế

Lựa chọn chất xúc tác là một dự án kỹ thuật hệ thống phức tạp đòi hỏi các giải pháp tùy chỉnh dựa trên các điều kiện vận hành cụ thể và xem xét đầy đủ các yếu tố như bản thân ô nhiễm và điều kiện quy trình.

1. Việc phân tích đầy đủ thành phần khí thải là điều kiện tiên quyết để lựa chọn , đòi hỏi sự hiểu biết toàn diện về loại thành phần, khả năng phản ứng, sự tập trung, tốc độ dòng chảy, và áp suất của khí mục tiêu, cũng như các chất độc hại tiềm ẩn .

2. Cần xác định rõ điều kiện của quá trình xúc tác , và xây dựng hoặc cải tiến hệ thống phát thải xúc tác dựa trên loại, nhiệt độ, tốc độ dòng chảy, áp suất khí thải , và điều kiện tại nơi phát thải, cũng như xác định phương pháp sử dụng chất xúc tác. Về hoạt động của chất xúc tác, chúng tôi đưa ra những khuyến nghị sau.