Zastosowanie katalizatora usuwania tlenku węgla w oczyszczanie powietrza w preoczyszczaczu separacji powietrza (PPU)

1. Wprowadzenie

Jednostka separacji powietrza (ASU) jest rdzeniem Sprzęt do produkcji gazów przemysłowych (takich jak tlen, azot i Argon). Jednostka wstępnego oczyszczania (PPU) na przednim końcu ma kluczowe znaczenie dla Oczyszczanie surowego powietrza. Jeśli śladowe ilości tlenku węgla (CO) w powietrzu Nie są skutecznie usuwane, będą się gromadzić podczas kriogenicznej Proces destylacji, powodujący zagrożenie bezpieczeństwa (takie jak ryzyko wybuchu) lub Wpływające na czystość produktu. Jako kluczowy materiał dla PPU, tlenek węgla Katalizator usuwający przekształca CO w nieszkodliwy CO₂ poprzez katalityczne utlenianie, Zapewnienie bezpiecznego i wydajnego działania systemu separacji powietrza.

2. Wyzwania związane z usuwaniem CO w PPU

Niskie stężenie, wysoka toksyczność:CO Stężenie w powietrzu wynosi zwykle 1-10ppm, ale należy je zmniejszyć do ppb Poziom, aby spełnić wymagania procesu.

Konkurencyjne zakłócenia odpowiedzi:PPU musi jednocześnie usuwać materiały palne Takie jak H₂ i CH₄ , a katalizator musi mieć wysoką selektywność.

Złożone warunki pracy:Normalny Temperatura do niskiej temperatury (-40°C do 50°C) oraz Zmienna wilgotność (wahania wilgotności podczas cyklu adsorpcji) Środowisko stanowi wyzwanie dla aktywności i stabilności katalizatora.

3. Zasady i cechy usuwania CO Katalizatory

3.1 Mechanizm katalityczny

Usuwanie CO osiąga się głównie poprzez Niskotemperaturowa reakcja utleniania katalitycznego: 2CO + O₂ = 2CO ₂

Powszechnie stosowane katalizatory wykorzystują przejście Tlenki metali (Cu - Mn) jako składniki aktywne.

3.2 Kluczowe wskaźniki wydajności

Aktywność w niskiej temperaturze:Utrzymuj wysoko Współczynnik konwersji w warunkach normalnej temperatury/niskiej temperatury PPU (Takie jak współczynnik konwersji CO> 99% w≤10°C).

Zdolność anty-zatruć:Tolerancyjny wobec Zakłócenia od H₂O , CO₂I śladowe siarczki (takie jak H₂S ).

Długie życie:Musisz dopasować Cykl regeneracji adsorbentu PPU (np. Sito molekularne, aktywowane Aluminium) (zwykle 5-10 lat).

4. zintegrowane zastosowanie katalizatorów w procesie PPU

4.1 Typowy przepływ procesu

PPU zwykle przyjmuje "adsorpcję + Kataliza "dwustopniowe oczyszczanie:

1. Wieża wstępnej adsorpcji: usuwa H₂O , CO₂ i Niektóre węglowodory.

2. CatalytiC warstwa reakcyjna: usuwanie CO Złoże katalizatora, reaguje z resztkowym O₂, generując CO₂.

3. Wieża po adsorpcji: przechwytuje Wygenerowany CO₂ w celu zapewnienia bezpieczeństwa dalszego sprzętu kriogenicznego.

4.2 Obudowy przemysłowe

Zastosowano dużą instalację do separacji powietrza Minstrong Katalizator usuwania tlenku węglaZmniejszyć CO z 5 ppm do <5 ppb Przy 10 ° C i prędkości powietrza 5000 h ⁻¹ i działa synchronicznie z Cykl regeneracji sita molekularnego, o żywotności 8 lat.

5. Wniosek

Katalizatorem usuwania tlenku węgla jest Podstawowe ogniwo separacji powietrza PPU wydajne oczyszczanie. Jego niska temperatura Działalność i długoterminowa stabilność są bezpośrednio związane z bezpieczeństwem i gospodarką Jednostki separacji powietrza. W przyszłości, wraz z postępem nauki o materiałach I optymalizacja procesu, katalizator będzie odgrywał większą rolę w energii Poprawa wydajności i kontrola kosztów.