Application de catalyseur d'élimination du monoxyde de carbone dans la purification de l'air du prépurificateur de séparation d'air (PPU)

1. Introduction

L'unité de séparation d'air (ASU) est le noyau Équipements pour la production de gaz industriels (tels que l'oxygène, l'azote et De l'argon. L'unité de pré-purification (PPU) à l'extrémité avant est cruciale pour Purification de l'air brut. Si des traces de monoxyde de carbone (CO) dans l'air Ne sont pas efficacement éliminés, ils s'accumuleront pendant la Procédé de distillation, entraînant des risques pour la sécurité (tels que des risques d'explosion) ou Affectant la pureté du produit. En tant que matériau clé pour le PPU, le monoxyde de carbone Le catalyseur de retrait convertit le CO en CO₂ inoffensif par oxydation catalytique, Assurer le fonctionnement sûr et efficace du système de séparation de l'air.

2. Défis de l'élimination du CO dans le PPU

Faible concentration, toxicité élevée:Le CO La concentration dans l'air est habituellement 1-10ppm, mais elle doit être réduite au ppb Niveau pour répondre aux exigences du processus.

Interférence de réponse concurrente:PPU doit éliminer simultanément les combustibles Tels que H₂ et CH₄, et le catalyseur doit avoir une sélectivité élevée.

Conditions de travail complexes:Normal Température à basse température (-40)°C à 50°C) et Humidité variable (fluctuations d'humidité pendant le cycle d'adsorption) L'environnement posent des défis à l'activité et à la stabilité du catalyseur.

3. Principes et caractéristiques de l'élimination du CO Catalyseurs

3.1 Mécanisme catalytique

L'élimination de CO est principalement réalisée par Réaction d'oxydation catalytique à basse température: 2CO + O₂ = 2CO ₂

Les catalyseurs couramment utilisés utilisent la transition Les oxydes métalliques (Cu-Mn) en tant que composants actifs.

3.2 Indicateurs de rendement clés

Activité à basse température:Maintenir haut Taux de conversion dans des conditions de température normale/basse température de PPU (Comme le taux de conversion de CO> 99% à≤10°C).

Capacité d'Anti-empoisonnement:Tolérant à Interférence de H₂O , CO₂Et des traces de sulfures (tels que H₂S ).

Longue durée de vie:Besoin de faire correspondre le Cycle de régénération d'adsorbant de PPU (tel que le tamis moléculaire, activé Aluminium) (généralement 5-10 ans).

4. application intégrée des catalyseurs dans le processus de PPU

4.1 Flux de processus typique

PPU adopte habituellement "adsorption + Catalyse "purification en deux étapes:

1. tour de Pré-adsorption: enlève H₂O , CO₂ et Certains hydrocarbures.

2. CatalytiC couche de réaction: élimination de CO Le lit catalytique, réagit avec O₂ résiduel pour produire du CO₂.

3. Tour post-adsorption: capture le CO₂ généré pour assurer la sécurité des équipements cryogéniques en aval.

4.2 Cas industriels

Une grande usine de séparation de l'air utilise Minstrong Catalyseur d'élimination du monoxyde de carboneRéduire le CO de 5 ppm à <5 ppb À 10 °C et une vitesse d'air de 5000 h ⁻¹, et fonctionne synchroniquement avec Cycle de régénération de tamis moléculaire, avec une durée de vie de 8 ans.

5. Conclusion

Le catalyseur de retrait de monoxyde de carbone est Lien de noyau de purification efficace de la séparation d'air PPU. Sa basse température L'activité et la stabilité à long terme sont directement liées à la sécurité et à l'économie De l'unité de séparation d'air. À l'avenir, avec les progrès de la science des matériaux Et l'optimisation des processus, le catalyseur jouera un plus grand rôle dans l'énergie Amélioration de l'efficacité et contrôle des coûts.