O pré -tratamento é o primeiro passo do sistema de tratamento de gás residual do workshop de esterilização de óxido de etileno, e também é a premissa para garantir a aplicação eficiente da tecnologia de combustão catalítica. O principal objetivo do pré -tratamento é remover impurezas como material particulado, óleo e umidade no gás de escape para impedir que essas impurezas entupem o catalisador e afetem o efeito e a estabilidade catalítica.
Remoção de partículas: As grandes partículas no gás de escape são removidas através de equipamentos como coletores de poeira de bolsa e coletores de pó de ciclone para garantir que o gasolina que entra no reator catalítico esteja limpo.
Desumidificação e remoção de óleo: os gases de escape de óxido de etileno podem conter uma certa quantidade de umidade e óleo, que pode se condensar em líquido a baixas temperaturas e bloquear os poros do catalisador. Portanto, é necessário remover a umidade e o óleo dos gases de escape por condensação, filtração e outros métodos.
Regulação da temperatura: As reações de combustão catalítica geralmente ocorrem dentro de uma certa faixa de temperatura e temperaturas muito altas ou muito baixas podem afetar o efeito catalítico. Portanto, o gás de escape também precisa ser regulado à temperatura no estágio de pré -tratamento para garantir que a temperatura seja apropriada quando entrar no reator.
O catalisador é o núcleo da tecnologia de combustão catalítica, e sua seleção e design estão diretamente relacionados ao efeito e estabilidade catalíticos. Como transportador do catalisador, o design do reator também é crucial.
Seleção de catalisador:
Composição: A composição do catalisador afeta diretamente sua atividade catalítica, seletividade e estabilidade. Os catalisadores comuns incluem catalisadores de metais preciosos (como platina, paládio, etc.) e catalisadores de metal não preciosos (como óxidos de cobre, manganês, cobalto, etc.). Catalisadores de metal preciosos são altamente ativos, mas caros; Os catalisadores de metal não preciosos são mais baratos, mas podem ser menos ativos. Portanto, é necessário considerar de maneira abrangente fatores como composição de gases de escape, concentração e temperatura para selecionar um catalisador adequado.
Estrutura: A estrutura do catalisador (como tamanho de partícula, forma, porosidade etc.) também afetará seu efeito catalítico. De um modo geral, os catalisadores com pequenas partículas e alta porosidade têm uma área de superfície específica maior, que é propícia ao contato total entre gases de escape e catalisador, melhorando assim a eficiência catalítica.
Estabilidade: a estabilidade do catalisador é a chave para sua aplicação de longo prazo. É necessário selecionar um catalisador com forte capacidade de anti-póisonização, resistência à alta temperatura e resistência ao desgaste para garantir sua estabilidade e confiabilidade na operação de longo prazo.
Design do reator:
Estrutura: A estrutura do reator deve facilitar o contato total e a mistura de gases de escape e catalisador, garantindo a distribuição uniforme de gases de escape no reator. As estruturas comuns do reator incluem reator de leito fixo, reator de leito fluidizado e reator de cama de gotejamento.
Material: O material do reator deve ter boa resistência à corrosão e alta resistência à temperatura para garantir sua estabilidade e segurança na operação de longo prazo.
Condições operacionais: As condições operacionais do reator (como temperatura, pressão, vazão etc.) devem ser otimizadas de acordo com as características do catalisador e a composição do gases de escape para garantir o melhor efeito e estabilidade catalíticas.
Depois que o gases de escape pré -tratado é misturado com uma quantidade apropriada de ar, ele entra no reator equipado com o catalisador. Sob a ação do catalisador, poluentes orgânicos como óxido de etileno são rapidamente oxidados e decompostos a uma temperatura mais baixa e convertidos em dióxido de carbono e água. Esse processo é o núcleo da tecnologia de combustão catalítica e a chave para alcançar a purificação dos gases de escape.
Decomposição de oxidação: Sob a ação do catalisador, os poluentes orgânicos nos gases de escape reagem com oxigênio no ar para produzir dióxido de carbono e água. Essa reação geralmente é realizada a uma temperatura mais baixa, evitando os danos nos equipamentos e os riscos de segurança que podem ser causados pela operação de alta temperatura.
Controle de temperatura: A temperatura da reação de combustão catalítica tem uma influência importante no efeito catalítico. A temperatura muito alta pode fazer com que o catalisador desative ou queimasse, enquanto uma temperatura muito baixa pode afetar a eficiência catalítica. Portanto, é necessário garantir que a temperatura no reator seja mantida dentro de um intervalo apropriado através de um sistema de controle de temperatura.
Velocidade espacial e tempo de permanência: velocidade espacial (isto é, a taxa de fluxo de gases de escape através do catalisador) e o tempo de permanência (isto é, o tempo de permanência dos gases de escape no reator) também são fatores importantes que afetam o efeito catalítico. Velocidade espacial muito alta ou tempo de permanência muito curto pode levar a catálise incompleta, enquanto a velocidade espacial muito baixa ou o tempo de permanência muito longo pode aumentar o consumo e o custo de energia. Portanto, é necessário definir razoavelmente a velocidade do espaço e o tempo de permanência de acordo com a composição dos gases de escape, concentração e características do catalisador.
Embora a concentração de substâncias nocivas no gás da cauda após a combustão catalítica tenha sido significativamente reduzida, ela ainda precisa de um tratamento adicional para garantir que os padrões de emissão sejam atendidos. Isso geralmente inclui resfriamento a gás de cauda, remoção de poeira e possíveis etapas de purificação profunda.
Resfriamento do gás da cauda: Após a reação de combustão catalítica, a temperatura do gás da cauda é alta. É necessário usar o equipamento de refrigeração para reduzir a temperatura do gás da cauda para um nível apropriado para o tratamento e a emissão subsequentes.
Remoção de poeira: Embora a maior parte do material particulado tenha sido removido no estágio de pré -tratamento, a nova matéria particulada pode ser gerada durante o processo de combustão catalítica. Portanto, é necessário usar o equipamento de remoção de poeira para remover ainda mais as partículas no gás traseiro.
Purificação profunda: Para algumas ocasiões especiais, pode ser necessário purificar profundamente o gás da cauda para remover possíveis trace de substâncias nocivas. Isso geralmente inclui absorção química, adsorção, separação de membranas e outras tecnologias.