Каковы же различные формы катализаторов?

Форма

Характеристики процесса

Пудра

Мелкие порошки в микронном/наномасштабе обычно синтезируются непосредственно химическими методами, такими как осаждение и гидротермальные процессы.

Гранулы

Твердые комки неправильной формы производятся путем прессования порошка в таблетки или прокатки их через гранулятор с последующим прокаливанием.

Столбчатый/цилиндрический

Регулярные цилиндрические формы формируются путем выдавливания смеси порошка катализатора и связующего, с последующей резкой и обжигом.

Клевер/четырехлистный клевер и другие полосы неправильной формы

Это полоса с несколькими приподнятыми лепестками, похожими на лист, которая выдавливается с помощью специальной формы.

Сферический

Идеальные сферы производятся путем формования масляной колонны, грануляции распылением или грануляции прокатки.

Ячеистый фильтрующий элемент

Интегральная структура имеет большое количество параллельных, правильных прямых каналов (внешний вид может быть кубическим, цилиндрическим и т. д.), а носитель включает кордиерит, активированный уголь и т. д. (носитель покрывается каталитическим покрытием или распыляется порошком).

Другие структуры фильтрующих элементов

Неравномерная пористая структура, изготовленная из металла или керамики, с катализатором, покрытым внутри пор. Примеры включают гофрированные металлические листы, металлическую пену и волокнистый войлок.

Форма

Основные преимущества

Пудра

Он имеет самую большую удельную площадь поверхности, наиболее полное воздействие активных участков и самую высокую внутреннюю активность; легко выполнить скрининг активности в лаборатории.

Частицы

Он обладает высокой прочностью и хорошей износостойкостью; легко заполняется и имеет большую пористость слоя, которая способствует течению газ-жидкость.

Столбчатый/цилиндрический

Он имеет правильную форму, равномерное наполнение и может уменьшить канал; он имеет хорошую механическую прочность; и производственный процесс является зрелым.

Клевер/четырехлистный клевер и другие полосы неправильной формы

Для того же объема удельная площадь поверхности немного больше, чем у цилиндра; структура лопасти усиливает турбулентность поверхности и улучшает массоперенос; пористость слоя большая, что приводит к снижению давления воздушного потока.

Сферический

Она изотропна, имеет весьма высокопрочное, и самое лучшее сопротивление носки; она имеет хорошую текучесть и самое равномерное распределение во время заполнять; структура поры кровати самая равномерная и воздушное давление уменьшено.

Ячеистый фильтрующий элемент

Он имеет огромную геометрическую площадь поверхности; прямые каналы воздушного потока и чрезвычайно низкий перепад давления воздушного потока (от 1/10 до 1/20 от давления слоя частиц); он устойчив к засорению (пыль может проходить сквозь него); и он модульный, что делает установку и замену удобными.

Другие структуры фильтрующих элементов

Он обладает чрезвычайно высокой пористостью (>85%), низким давлением газа, отличными свойствами смешивания и массообмена и хорошей теплопроводностью.

Основные недостатки

Пудра

Его прочность чрезвычайно низкая, что делает его непригодным для использования в неподвижных слоях; он легко уносится воздушным потоком и трудно отделяется от реагентов.

Гранулы

Его неправильная форма может привести к неравномерному заполнению во время загрузки; его удельная площадь поверхности немного меньше, чем у порошка.

Столбчатый/цилиндрический

Для того же объема удельная площадь поверхности ниже, чем у нерегулярных полос, таких как многолистная трава, и падение давления потока газа каталитического слоя относительно выше.

Клевер/четырехлистный клевер и другие полосы неправильной формы

Стоимость пресс-формы высока; лепестки края относительно хрупки, и их износостойкость и прочность не так хороши, как у столбчатого типа.

Сферический

Обычно он имеет самую высокую стоимость производства; его удельная площадь поверхности обычно меньше, чем у полос неправильной формы из того же материала.

Ячеистый фильтрующий элемент

Плохая осевая передача тепла, неподходящая для сильных экзотермических/эндотермических реакций; покрытие подвергается риску отслаивания; высокая стоимость на единицу.

Другие структуры фильтрующих элементов

Уплотнительная площадь поверхности обычно ниже, чем у сотовой керамики; прочность может быть неравномерной; стоимость также относительно высока, и она обычно требует настройки.

Типичные области применения

Пудра

Лабораторные исследования (оценка активности); реакторы шламового слоя (например, суспензионное каталитическое озоновое окисление сточных вод); каталитические фильтровальные мешки (приклеивание порошка к фильтрующим средам).

Частицы

Он широко совместим с различными реакторами с неподвижным слоем и реакторами с струйным слоем (трехфазный газ-жидкость-твердое тело); а также подходит для некоторых применений оборудования для интегрированной адсорбции и катализа.

Столбчатый/цилиндрический

Наиболее широко используемая конфигурация с неподвижным станиной, такая как нефтехимическая гидрирование, обессеривание и каталитическое горение ЛОС.

Клевер/четырехлистный клевер и другие полосы неправильной формы

Реакции, контролируемые диффузией (ограниченный массоперенос), имеют решающее значение, такие как гидрокрекинг тяжелой нефти и гидрорафинирование дизельного топлива.

Сферический

В приложениях, где требуется высокий перепад давления газа и однородность слоя, таких как большие радиальные реакторы, сильно экзотермические реакции и реакторы с движущимся слое (где катализатор должен быть переработан).

Ячеистый фильтрующий элемент

Приложения включают сценарии воздушного потока большого объема, низкой концентрации и низкого давления, такие как очистка выхлопных газов ЛОС и промышленная денитрификация в промышленных выбросах, трехходовые каталитические нейтрализаторы для автомобильных выхлопных газов и фильтры разложения для очистки формальдегида и озона в помещениях.

Другие структуры фильтрующих элементов

В особых условиях эксплуатации, таких как выхлопные газы с высоким содержанием пыли/масляного тумана, требуются пенопластовые металлические фильтры. Для сильно экзотермического каталитического сгорания, рифленые металлические пластины использованы для того чтобы облегчить кондукцию и рассеивание жары.