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उत्प्रेरक के विभिन्न आकार क्या हैं?

उत्प्रेरक के मुख्य रूप

रूप	प्रक्रिया विशेषताओं
पाउडर	माइक्रोन/नैनो-स्केल जुर्माना पाउडर आमतौर पर रासायनिक तरीकों जैसे कि वर्षा और हाइड्रोथर्मल प्रक्रियाओं द्वारा सीधे संश्लेषित किया जाता है।
ग्रेनाइट	अनियमित आकार के ठोस गांठ पाउडर को गोलियों में डालकर या उन्हें एक ग्रैनुलेटर के माध्यम से रोल करके बनाया जाता है, जिसके बाद कैल्सीनेशन होता है।
स्तंभकार/बेलनाकार	नियमित बेलनाकार आकार उत्प्रेरक पाउडर और बाइंडर के मिश्रण को बाहर करके बनाया जाता है, इसके बाद कटिंग और कैल्सीनेशन होता है।
क्लैवर/चार पत्ती क्लैवर और अन्य अनियमित आकार की पट्टियाँ	यह एक पट्टी है जिसमें कई उठाए गए पत्ते जैसे लोब होते हैं, जो एक विशेष मोल्ड द्वारा बाहर निकाला जाता है।
गोलाकार	पूर्ण क्षेत्र तेल स्तंभ मोल्डिंग, स्प्रे ग्रेनाइट, या रोलिंग ग्रैजुलेशन द्वारा उत्पादित होते हैं।
हनीमून फिल्टर तत्व	अभिन्न संरचना में बड़ी संख्या में समानांतर, नियमित सीधी चैनल (उपस्थिति घन, बेलनाकार, आदि हो सकती है), और वाहक में कॉर्डिराइट, सक्रिय कार्बन शामिल है, आदि (वाहक को एक उत्प्रेरक कोटिंग के साथ लेपित किया जाता है या पाउडर के साथ छिड़काव किया जाता है) ।
अन्य फ़िल्टर तत्व संरचनाएं	एक अनियमित छिद्रों के भीतर धातु या सिरेमिक से बना एक अनियमित छिद्रों की संरचना उदाहरण में नालीदार धातु की चादरें, धातु फोम और फाइबर शामिल हैं।

प्रत्येक रूप के फायदे और नुकसान की तुलना

रूप

मुख्य लाभ
पाउडर	इसमें सबसे बड़ा विशिष्ट सतह क्षेत्र है, सक्रिय साइटों का सबसे पूर्ण प्रदर्शन, और उच्चतम आंतरिक गतिविधि; प्रयोगशाला में गतिविधि स्क्रीनिंग करना आसान है।
कण	इसमें उच्च शक्ति और अच्छे पहनने का प्रतिरोध है; इसे भरना आसान है और इसमें एक बड़ा बिस्तर छिद्रता है, जो गैस-तरल प्रवाह के लिए अनुकूल है।
स्तंभकार/बेलनाकार	यह एक नियमित आकार, समान भरने, और चैनल को कम कर सकता है; इसमें अच्छी यांत्रिक शक्ति है; और विनिर्माण प्रक्रिया परिपक्व है।
क्लैवर/चार पत्ती क्लैवर और अन्य अनियमित आकार की पट्टियाँ	एक ही मात्रा के लिए, विशिष्ट सतह क्षेत्र एक सिलेंडर की तुलना में थोड़ा बड़ा है; ब्लेड संरचना सतह की अशांति को बढ़ाता है और बड़े पैमाने पर स्थानांतरण में सुधार करता है; जिससे वायु प्रवाह कम होता है।
गोलाकार	यह आइसोट्रोपिक है, में बेहद उच्च शक्ति है, और सबसे अच्छा पहनने का प्रतिरोध; भरने के दौरान अच्छी तरलता और सबसे समान वितरण; बिस्तर का छिद्र संरचना सबसे समान है और वायु दबाव कम होता है।
हनीमून फिल्टर तत्व	इसमें एक विशाल ज्यामितीय सतह क्षेत्र है; सीधे वायुप्रवाह चैनल और बेहद कम वायुप्रवाह दबाव ड्रॉप (एक कण बिस्तर के 1/20 से 1/10); यह क्लोजिंग-प्रतिरोधी है (धूल माध्यम से गुजर सकती है); और यह मॉड्यूलर है, स्थापना और प्रतिस्थापन सुविधाजनक बनाता है।
अन्य फ़िल्टर तत्व संरचनाएं	इसमें अत्यधिक उच्च छिद्रता (>85%), कम गैस का दबाव, उत्कृष्ट मिश्रण और द्रव्यमान हस्तांतरण गुण, और अच्छी थर्मल चालकता है।

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रूप

मुख्य नुकसान
पाउडर	इसकी ताकत बहुत कम है, यह निश्चित बिस्तरों में उपयोग के लिए अनुपयुक्त बनाता है; इसे आसानी से एयरफ्लो द्वारा दूर ले जाया जाता है और रिएक्टरों से अलग करना मुश्किल है।
ग्रेनाइट	इसके अनियमित आकार में लोडिंग के दौरान असमान भरने का कारण हो सकता है; इसका विशिष्ट सतह क्षेत्र पाउडर की तुलना में थोड़ा कम है।
स्तंभकार/बेलनाकार	एक ही मात्रा के लिए, विशिष्ट सतह क्षेत्र अनियमित स्ट्रिप्स जैसे कि मल्टीलीफ घास की तुलना में कम है, और उत्प्रेरक बिस्तर का गैस प्रवाह दबाव ड्रॉप अपेक्षाकृत अधिक है।
क्लैवर/चार पत्ती क्लैवर और अन्य अनियमित आकार की पट्टियाँ	मोल्ड लागत अधिक है; किनारे के लोब अपेक्षाकृत नाजुक होते हैं, और उनके पहनने के प्रतिरोध और ताकत स्तंभ प्रकार के रूप में अच्छे नहीं हैं।
गोलाकार	आमतौर पर इसकी सबसे अधिक विनिर्माण लागत होती है; इसका विशिष्ट सतह क्षेत्र आमतौर पर एक ही सामग्री के अनियमित आकार के स्ट्रिप्स की तुलना में छोटा होता है।
हनीमून फिल्टर तत्व	खराब अक्षीय गर्मी हस्तांतरण, मजबूत exothmic/एंडोथर्मिक प्रतिक्रियाओं के लिए अनुपयुक्त; कोटिंग को छीलने का खतरा है; प्रति यूनिट उच्च लागत।
अन्य फ़िल्टर तत्व संरचनाएं	विशिष्ट सतह क्षेत्र आमतौर पर मधुमक्खियों की तुलना में कम होता है; ताकत असमान हो सकती है; लागत भी अपेक्षाकृत अधिक है, और इसे आमतौर पर अनुकूलन की आवश्यकता होती है।

प्रत्येक फॉर्म के विशिष्ट अनुप्रयोग

रूप	विशिष्ट अनुप्रयोग क्षेत्र
पाउडर	प्रयोगशाला अध्ययन (गतिविधि मूल्यांकन); स्लरी बेड रिएक्टरों (जैसे, निलंबन उत्प्रेरक अपशिष्ट जल का निलंबन); उत्प्रेरक फिल्टर बैग (फ़िल्टर मीडिया के लिए पाउडर का पालन करें) ।
कण	यह विभिन्न फिक्स्ड-बेड रिएक्टरों और ट्रिकल-बेड रिएक्टरों (गैस-तरल-ठोस तीन-चरण) के साथ व्यापक रूप से संगत है; और एकीकृत अवशोषण और कैटालिसिस प्रतिक्रिया उपकरण के कुछ अनुप्रयोगों के लिए भी उपयुक्त है।
स्तंभकार/बेलनाकार	सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले फिक्स्ड-बेड कॉन्फ़िगरेशन, जैसे पेट्रोकेमिकल हाइड्रोजनीकरण, और वोस उत्प्रेरक दहन.
क्लैवर/चार पत्ती क्लैवर और अन्य अनियमित आकार की पट्टियाँ	विसरण-नियंत्रित (बड़े पैमाने पर स्थानांतरण-सीमित) महत्वपूर्ण हैं, जैसे कि भारी तेल हाइड्रोक्रकिंग और डीजल हाइड्रॉफिंग।
गोलाकार	उन अनुप्रयोगों में जहां उच्च गैस दबाव ड्रॉप और बिस्तर की एकरूपता की आवश्यकता होती है, जैसे कि बड़े रेडियल रिएक्टर, दृढ़ता से एक्सोथिमिक प्रतिक्रियाएं और स्थानांतरित करने वाले बेड रिएक्टरों (जहां उत्प्रेरक को पुनर्नवीनीकरण करने की आवश्यकता होती है) ।
हनीमून फिल्टर तत्व	अनुप्रयोगों में उच्च मात्रा, कम एकाग्रता, और कम दबाव वाले एयरफ्लो परिदृश्य, जैसे कि वोस निकास उपचार और औद्योगिक उत्सर्जन में औद्योगिक डेनिट्रिफिकेशन, मोटर वाहन निकास के लिए तीन-तरफा उत्प्रेरक कनवर्टर शामिल हैं। और इनडोर स्थानों में फॉर्मल्डेहाइड और ओजोन शुद्धिकरण के लिए अपघटन फिल्टर.
अन्य फ़िल्टर तत्व संरचनाएं	विशेष परिचालन स्थितियों में, जैसे कि उच्च धूल/तेल धुंध सामग्री के साथ निकास गैस, फोम धातु फिल्टर की आवश्यकता होती है। अत्यधिक exothothmic उत्प्रेरक दहन के लिए, नालीदार धातु प्लेटों का उपयोग गर्मी चालन और विखंडन की सुविधा के लिए किया जाता है।

बेसीउत्प्रेरक प्रजातियों के चयन के लिए कदम और कदम

चरण 1: प्रतिक्रिया प्रणाली और प्रक्रिया स्थितियों के आधार पर प्रारंभिक स्क्रीनिंग

1. अभियोगों की अवस्था से संबंधित कारक

विशुद्ध रूप से गैस-चरण प्रतिक्रियाओं (जैसे कि वोस उत्प्रेरक दहन और ऑटोमोबाइल निकास) के लिए, हनीकॉम्ब सिरेमिक उत्प्रेरक पसंदीदा विकल्प हैं क्योंकि वे पूरी तरह से "उच्च मात्रा और कम दबाव" की आवश्यकताओं से मेल खाते हैं।

तीन-चरण गैस-तरल-ठोस प्रतिक्रियाएं (जैसे अवशिष्ट तेल हाइड्रोजनीकरण और अपशिष्ट जल उत्प्रेरक गीले ऑक्सीकरण): गैस-तरल फैलाव स्थान को बनाए रखने के लिए दानेदार उत्प्रेरक का उपयोग किया जाना चाहिए, जबकि पाउडर खो जाएगा और मधुम्ब को अवरुद्ध कर दिया जाएगा।

तरल-ठोस दो-चरण प्रतिक्रियाएं (जैसे निलंबन का उत्प्रेरक ऑक्सीकरण): संपर्क क्षेत्र को अधिकतम करने के लिए केवल पाउडर उत्प्रेरक या सूक्ष्मदर्शी उत्प्रेरक का उपयोग संपर्क क्षेत्र को अधिकतम करने के लिए किया जा सकता है।

दबाव को प्रभावित करने वाले कारक

कम दबाव अनुप्रयोगों (जैसे ऑटोमोटिव इंजन और बड़े वेंटिलेशन सिस्टम) के लिए, हनीमून कंघी या फोम धातु उत्प्रेरक सबसे अच्छा विकल्प हैं।

मध्यम से उच्च दबाव की स्थिति (जैसे उच्च दबाव रिएक्टर और ट्यूबलर रिएक्टरों) के तहत, पार्टिकुलेट उत्प्रेरक का चयन बेहतर द्रव्यमान हस्तांतरण और मिश्रण प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है।

प्रतिक्रिया गर्मी से संबंधित कारक

अत्यधिक exothormic/एंडोथर्मिक प्रतिक्रियाओं के मामले में, उत्प्रेरक बिस्तर को गर्मी को हटाने या आपूर्ति करने और स्थानीय ओवरहीटिंग/ओवरकूलिंग को रोकने के लिए अच्छी थर्मल चालकता की आवश्यकता होती है। इस मामले में, नियमित आकार (नालीदार प्लेट, फोम बोर्ड) या छोटे गोलाकार कणों के साथ धातु आधारित उत्प्रेरक को प्राथमिकता दी जाती है।

चरण 2: वास्तविक कार्य स्थितियों के आधार पर आगे विचार करें

1. निकास गैस की संरचना को प्रभावित करने वाले कारक

अधिकांश रूप स्वच्छ गैस स्थितियों में उपयोग किया जाता है, जिसमें सबसे बड़े सतह क्षेत्र को प्राथमिकता दी जाती है।

धूल, फाइबर या कोलोइड्स से जुड़े मामलों में, एक गैर-क्लोजिंग आकृति विज्ञान का चयन किया जाना चाहिए। उत्प्रेरक बिस्तर के क्लोजिंग को रोकने के लिए हनीमून के प्रकार या बड़े-पोर धातु के फोम को पसंद किया जाता है।

जब कई घटकों को मिश्रित किया जाता है, तो प्रक्रिया में प्रीट्रीटमेंट या कई प्रकार के उत्प्रेरक संयोजन पर विचार करना आवश्यक है।

ऑपरेशन के कारक

बार-बार पुनर्जनन (जैसे उत्प्रेरक क्रैकिंग) की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों, माइक्रोस्कोप उत्प्रेरक का उपयोग निरंतर प्रतिक्रिया-पुनर्जनन के लिए किया जाता है।

लंबी अवधि के संचालन और बार-बार रिंसिंग की आवश्यकता होती है, उच्च शक्ति गोलाकार या दानेदार उत्प्रेरक सबसे अच्छा विकल्प हैं।

नियमित निरीक्षण और प्रतिस्थापन की आवश्यकता वाली स्थितियों के लिए, मॉड्यूलर हनीमून उत्प्रेरक सबसे अच्छा विकल्प हैं।

3. लागत-प्रभावशीलता के विचार

स्तंभकार, ग्रेनाइट और गोलाकार आकार पहले से ही बड़े पैमाने पर औद्योगिक उत्पादन में हैं, और उनकी लागत सबसे लाभप्रद है।

कम से मध्यम हवा की मात्रा और कम दबाव की स्थिति, हनीकॉम्ब प्रकार की इकाई मूल्य अपेक्षाकृत अधिक है, लेकिन निकास प्रणाली में एकीकृत करना आसान है और इसमें उच्च स्तर की धूल है।विभिन्न उपकरणों की स्थितियों के अनुकूल होने के लिए ओमिकरण। समग्र स्थापना, प्रतिस्थापन और रखरखाव प्रक्रिया अधिक कुशल है।

चरम और जटिल ऑपरेटिंग स्थितियों में, विशेष समग्र रूपों को अनुकूलित करने की आवश्यकता हो सकती है, जो सबसे महंगा है।

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