Công nghệ đốt xúc tác

Công nghệ đốt xúc tác

1 nền tảng kỹ thuật

Sự phát triển kinh tế, xã hội và nhu cầu công nghiệp hóa khiến công nghệ xúc tác, đặc biệt là công nghệ đốt xúc tác, ngày càng trở thành một phương tiện công nghệ công nghiệp không thể thiếu, và với việc cải thiện mức sống của người dân và nhu cầu tăng trưởng, ngành xúc tác sẽ tiếp tục bước vào hàng ngàn ngành công nghiệp. hộ gia đình, vào cuộc sống của người dân. Nghiên cứu về quá trình đốt cháy có xúc tác bắt đầu từ việc phát hiện ra tác dụng xúc tác của bạch kim đối với quá trình đốt cháy khí metan. Quá trình đốt cháy xúc tác đóng vai trò rất quan trọng trong việc cải thiện quá trình đốt cháy, giảm nhiệt độ phản ứng, thúc đẩy quá trình đốt cháy hoàn toàn và ức chế sự hình thành các chất độc hại và đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều khía cạnh của sản xuất công nghiệp và đời sống hàng ngày.

2.Bản chất và ưu điểm của quá trình đốt cháy có xúc tác

Đốt cháy xúc tác là một phản ứng xúc tác pha rắn-khí điển hình, nó làm giảm năng lượng kích hoạt của phản ứng với sự trợ giúp của chất xúc tác, do đó đốt cháy không ngọn lửa ở nhiệt độ đánh lửa thấp 200 ~ 300oC. Quá trình oxy hóa chất hữu cơ xảy ra trên bề mặt chất xúc tác rắn, đồng thời tạo ra CO2 và H2O, đồng thời giải phóng nhiều nhiệt do nhiệt độ phản ứng oxy hóa thấp. Vì vậy, N2 trong không khí bị ức chế rất nhiều để hình thành NOx ở nhiệt độ cao. Hơn nữa, nhờ khả năng xúc tác chọn lọc của chất xúc tác nên có thể hạn chế quá trình oxy hóa của các hợp chất chứa nitơ (RNH) trong nhiên liệu, do đó phần lớn chúng tạo thành nitơ phân tử (N2).

So với đốt ngọn lửa truyền thống, đốt xúc tác có những ưu điểm lớn:

(1) Nhiệt độ đánh lửa thấp, tiêu thụ năng lượng thấp, quá trình đốt cháy dễ ổn định và thậm chí phản ứng oxy hóa có thể được hoàn thành mà không cần truyền nhiệt bên ngoài sau nhiệt độ đánh lửa.

(2) Hiệu suất lọc cao, mức phát thải chất ô nhiễm thấp (như NOx và các sản phẩm đốt cháy không hoàn toàn, v.v.).

(3) Phạm vi nồng độ oxy lớn, tiếng ồn thấp, không ô nhiễm thứ cấp, đốt cháy vừa phải, chi phí vận hành thấp và quản lý vận hành thuận tiện

3 Ứng dụng công nghệ

Quá trình sản xuất hóa dầu, sơn, mạ điện, in ấn, sơn, sản xuất lốp xe và các ngành công nghiệp khác đều liên quan đến việc sử dụng và phát thải các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi. Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi có hại thường là các hợp chất hydrocarbon, các hợp chất hữu cơ chứa oxy, clo, lưu huỳnh, phốt pho và các hợp chất hữu cơ halogen. Nếu các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi này thải trực tiếp vào khí quyển mà không qua xử lý sẽ gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Các phương pháp xử lý lọc khí thải hữu cơ truyền thống (như hấp phụ, ngưng tụ, đốt trực tiếp, v.v.) có khuyết điểm, như dễ gây ô nhiễm thứ cấp. Để khắc phục những khuyết điểm của các phương pháp xử lý khí thải hữu cơ truyền thống, phương pháp đốt xúc tác được sử dụng để làm sạch khí thải hữu cơ.

Phương pháp đốt xúc tác là một công nghệ lọc khí thải hữu cơ đơn giản và thực tế, công nghệ này là quá trình oxy hóa sâu các phân tử hữu cơ trên bề mặt chất xúc tác thành phương pháp carbon dioxide và nước vô hại, còn được gọi là phương pháp oxy hóa hoàn toàn xúc tác hoặc phương pháp oxy hóa sâu xúc tác. sáng chế liên quan đến công nghệ đốt xúc tác cho khí thải benzen công nghiệp, sử dụng chất xúc tác kim loại phi quý giá rẻ, về cơ bản bao gồm CuO, MnO2, Cu-mangan Spinel, ZrO2, CeO2, zirconi và dung dịch rắn xeri, trong đó có thể làm giảm đáng kể nhiệt độ phản ứng của quá trình đốt cháy xúc tác, cải thiện hoạt tính xúc tác và kéo dài đáng kể tuổi thọ của chất xúc tác. Sáng chế liên quan đến chất xúc tác đốt xúc tác, là chất xúc tác đốt xúc tác để xử lý tinh chế khí thải hữu cơ, và bao gồm của khung mang gốm tổ ong hình khối, lớp phủ trên đó và thành phần hoạt tính kim loại quý. Lớp phủ của chất xúc tác bao gồm một oxit tổng hợp được hình thành bởi Al2O3, SiO2 và một hoặc một số oxit kim loại kiềm thổ, vì vậy nó có nhiệt độ cao tốt sức chống cự. Các thành phần hoạt động của kim loại quý được nạp bằng phương pháp ngâm tẩm và tỷ lệ sử dụng hiệu quả cao.