Wat zijn de verschillende vormen van katalysatoren?

Vorm

Proceskenmerken

Poeder

Fijne poeders op micron/nanoschaal worden meestal rechtstreeks gesynthetiseerd door chemische methoden zoals neerslag en hydrothermische processen.

Korrels

Onregelmatig gevormde vaste klonten worden gemaakt door poeder tot tabletten te persen of door een granulator te rollen, gevolgd door calcinatie.

Kolomvormig/cilindrisch

Regelmatige cilindrische vormen worden gevormd door een mengsel van katalysatorpoeder en bindmiddel te extruderen, gevolgd door snijden en calcineren.

Klaver/klavertje vier en andere onregelmatig gevormde strepen

Het is een strook met meerdere verhoogde bladachtige lobben, die wordt geëxtrudeerd door een speciale mal.

Bolvormig

Perfecte bollen worden geproduceerd door oliekolommen, spuitgranulatie of rolgranulatie.

Honingraat filterelement

De integrale structuur heeft een groot aantal parallelle, regelmatige rechte kanalen (het uiterlijk kan kubisch, cilindrisch, enz. Zijn), en de drager omvat cordieriet, geactiveerde koolstof, enz. (de drager is bedekt met een katalytische coating of besproeid met poeder).

Andere structuren van filterelementen

Een onregelmatige poreuze structuur gemaakt van metaal of keramiek, met katalysator gecoat in de poriën. Voorbeelden zijn metalen golfplaten, metaalschuim en vezelvilt.

Vorm

Kernvoordelen

Poeder

Het heeft het grootste specifieke oppervlak, de meest complete blootstelling van actieve locaties en de hoogste intrinsieke activiteit; het is gemakkelijk om activiteitenscreening in het laboratorium uit te voeren.

Deeltjes

Het heeft een hoge sterkte en goede slijtvastheid; het is gemakkelijk te vullen en heeft een grote porositeit van het bed, wat bevorderlijk is voor de gas-vloeistofstroom.

Kolomvormig/cilindrisch

Het heeft een regelmatige vorm, een uniforme vulling en kan het kanaliseren verminderen; het heeft een goede mechanische sterkte; en het productieproces is volwassen.

Klaver/klavertje vier en andere onregelmatig gevormde strepen

Voor hetzelfde volume is het specifieke oppervlak iets groter dan dat van een cilinder; de bladstructuur verbetert de turbulentie van het oppervlak en verbetert de massaoverdracht; de porositeit van het bed is groot, wat resulteert in een lagere luchtstroomdruk.

Bolvormig

Het is isotroop, heeft een extreem hoge sterkte en de beste slijtvastheid; het heeft een goede vloeibaarheid en de meest uniforme verdeling tijdens het vullen; de structuur van de bedporen is het meest uniform en de luchtdruk wordt verminderd.

Honingraat filterelement

Het heeft een enorm geometrisch oppervlak; rechte luchtstroomkanalen en extreem lage luchtstroomdrukval (1/10 tot 1/20 van die van een deeltjesbed); het is verstoppingsbestendig (stof kan er doorheen gaan); en het is modulair, waardoor installatie en vervanging handig is.

Andere structuren van filterelementen

Het heeft een extreem hoge porositeit (>85%), lage gasdruk, uitstekende meng-en massaoverdrachtseigenschappen en goede thermische geleidbaarheid.

Belangrijkste nadelen

Poeder

De sterkte is extreem laag, waardoor het ongeschikt is voor gebruik in vaste bedden; het wordt gemakkelijk weggevoerd door luchtstroom en moeilijk te scheiden van reactanten.

Korrels

Zijn onregelmatige vorm kan resulteren in ongelijke vulling tijdens het laden; het specifieke oppervlak is iets minder dan dat van poeder.

Kolomvormig/cilindrisch

Voor hetzelfde volume is het specifieke oppervlak lager dan dat van onregelmatige stroken zoals meerbladig gras, en de gasstroomdrukval van het katalytische bed is relatief hoger.

Klaver/klavertje vier en andere onregelmatig gevormde strepen

De matrijskosten zijn hoog; de randlobben zijn relatief kwetsbaar en hun slijtvastheid en sterkte zijn niet zo goed als die van het kolomvormige type.

Bolvormig

Het heeft doorgaans de hoogste productiekosten; het specifieke oppervlak is meestal kleiner dan dat van onregelmatig gevormde stroken van hetzelfde materiaal.

Honingraat filterelement

Slechte axiale warmteoverdracht, ongeschikt voor sterke exotherme/endotherme reacties; coating loopt het risico af te pellen; hoge kosten per eenheid.

Andere structuren van filterelementen

Het specifieke oppervlak is meestal lager dan dat van honingraatkeramiek; de sterkte kan ongelijk zijn; de kosten zijn ook relatief hoog, en het vereist meestal maatwerk.

Typische toepassingsgebieden

Poeder

Laboratoriumstudies (activiteitenevaluatie); reactoren van het mestbed (bijv. Suspensie-katalytische ozonoxidatie van afvalwater); katalytische filterzakken (hechten poeder aan filtermedia).

Deeltjes

Het is algemeen compatibel met verschillende reactoren met een vast bed en trickle-bed reactoren (gas-vloeistof-vaste stof driefasig); en is ook geschikt voor bepaalde toepassingen van geïntegreerde adsorptie-en katalysereactieapparatuur.

Kolomvormig/cilindrisch

De meest gebruikte configuratie met een vast bed, zoals petrochemische hydrogenering, ontzwaveling en katalytische verbranding van VOS.

Klaver/klavertje vier en andere onregelmatig gevormde strepen

Reacties die diffusiegecontroleerd zijn (massaoverdracht beperkt) zijn cruciaal, zoals hydrokraken op zware olie en hydrafinage op diesel.

Bolvormig

In toepassingen waar hoge gasdrukval en beduniformiteit vereist zijn, zoals grote radiale reactoren, sterk exotherme reacties en bewegende bedreactoren (waar de katalysator moet worden gerecycled).

Honingraat filterelement

Toepassingen zijn onder meer hoogvolume-, lage-concentratie-en lagedrukluchtstroomscenario's, zoals uitlaatgasbehandeling van VOS en industriële denitrificatie bij industriële emissies, driewegkatalysatoren voor uitlaatgassen van auto's en ontledingsfilters voor formaldehyde-en ozonzuivering in binnenruimten.

Andere structuren van filterelementen

In speciale bedrijfsomstandigheden, zoals uitlaatgas met een hoog stof-/oliemistgehalte, zijn schuimmetaalfilters vereist. Voor sterk exotherme katalytische verbranding worden golfplaten gebruikt om warmtegeleiding en dissipatie te vergemakkelijken.