Endüstri Haberleri

Katalizörlerin farklı şekilleri nelerdir?

Katalizörlerin ana formları

Form	Süreç özellikleri
Toz	Mikron/nano ölçekli ince tozlar genellikle çökelme ve hidrotermal süreçler gibi kimyasal yöntemlerle doğrudan sentezlenir.
Granüller	Düzensiz şekilli katı topaklar, tozu tabletlere bastırarak veya bir granülatörden yuvarlayarak, ardından kalsinasyon ile yapılır.
Sütunlu/silindirik	Düzenli silindirik şekiller, katalizör tozu ve bağlayıcı karışımını ekstrüde ederek, ardından kesme ve kalsinasyon ile oluşturulur.
Yonca/dört yapraklı yonca ve diğer düzensiz şekilli şeritler	Özel bir kalıp tarafından ekstrüde edilen çoklu yükseltilmiş yaprak benzeri loblara sahip bir şerittir.
Küresel	Mükemmel küreler yağ kolonu kalıplama, sprey granülasyonu veya haddeleme granülasyonu ile üretilir.
Petek filtre elemanı	Entegre yapı çok sayıda paralel, düzenli düz kanala (görünüm kübik, silindirik, vb.) sahiptir ve taşıyıcı kordierit, aktif karbon vb. içerir (taşıyıcı katalitik bir kaplama ile kaplanır veya toz ile püskürtülür).
Diğer filtre elemanı yapıları	Gözenekler içinde katalizör ile kaplanmış metal veya seramikten yapılmış düzensiz gözenekli bir yapı. Örnekler oluklu metal levhalar, metal köpük ve fiber keçe içerir.

Her formun avantajları ve dezavantajlarının karşılaştırılması

Form	Çekirdek avantajları
Toz	En büyük spesifik yüzey alanına, aktif sitelerin en eksiksiz maruziyetine ve en yüksek içsel aktiviteye sahiptir; laboratuvarda aktivite taraması yapmak kolaydır.
Parçacıklar	Yüksek mukavemet ve iyi aşınma direncine sahiptir; doldurmak kolaydır ve gaz-sıvı akışına elverişli büyük bir yatak gözenekliliğine sahiptir.
Sütunlu/silindirik	Düzenli bir şekle, düzgün bir doluma sahiptir ve kanalizasyonu azaltabilir; iyi mekanik mukavemete sahiptir; ve üretim süreci olgundur.
Yonca/dört yapraklı yonca ve diğer düzensiz şekilli şeritler	Aynı hacim için, belirli yüzey alanı bir silindirden biraz daha büyüktür; bıçak yapısı yüzey türbülansını artırır ve kütle transferini artırır; yatak gözenekliliği büyüktür, bu da daha düşük hava akımı basıncına neden olur.
Küresel	İzotropiktir, son derece yüksek mukavemete ve en iyi aşınma direncine sahiptir; doldurma sırasında iyi akışkanlığa ve en düzgün dağıtıma sahiptir; yatak gözenek yapısı en üniform ve hava basıncı azalır.
Petek filtre elemanı	Büyük bir geometrik yüzey alanına sahiptir; düz hava akımı kanalları ve son derece düşük hava akımı basıncı düşüşü (parçacık yatağının 1/10 ila 1/20); tıkanmaya karşı dayanıklıdır (toz geçebilir); ve modüler, kurulum ve değiştirme uygundur.
Diğer filtre elemanı yapıları	Son derece yüksek gözeneklilik (> % 85), düşük gaz basıncı, mükemmel karıştırma ve kütle transfer özellikleri ve iyi ısı iletkenliğine sahiptir.

Form

Ana dezavantajlar
Toz	Gücü son derece düşüktür, sabit yataklarda kullanım için uygun değildir; hava akımı ile kolayca taşınır ve reaktanlardan ayırmak zordur.
Granüller	Düzensiz şekli yükleme sırasında eşit olmayan doluma neden olabilir; özel yüzey alanı tozdan biraz daha azdır.
Sütunlu/silindirik	Aynı hacim için, spesifik yüzey alanı çok yapraklı çim gibi düzensiz şeritlerden daha düşüktür ve katalitik yatağın gaz akış basıncı düşüşü nispeten daha yüksektir.
Yonca/dört yapraklı yonca ve diğer düzensiz şekilli şeritler	Kalıp maliyeti yüksektir; kenar lobları nispeten kırılgandır ve aşınma direnci ve mukavemeti sütunlu tipte olanlar kadar iyi değildir.
Küresel	Genellikle en yüksek üretim maliyetine sahiptir; özel yüzey alanı genellikle aynı malzemenin düzensiz şekilli şeritlerinden daha küçüktür.
Petek filtre elemanı	Zayıf eksenel ısı transferi, güçlü ekzotermik/endotermik reaksiyonlar için uygun değildir; kaplama soyma riski altındadır; birim başına yüksek maliyet.
Diğer filtre elemanı yapıları	Özel yüzey alanı genellikle petek seramiklerinden daha düşüktür; mukavemet dengesiz olabilir; maliyet de nispeten yüksektir ve genellikle özelleştirme gerektirir.

Her formun tipik uygulamaları

Form	Tipik uygulama alanları
Toz	Laboratuvar çalışmaları (etkinlik değerlendirmesi); bulamaç yatağı reaktörleri (örn., atıksuların süspansiyon katalitik ozon oksidasyonu); katalitik filtre torbaları (filtre ortamına toz yapışır).
Parçacıklar	Çeşitli sabit yataklı reaktörler ve damlama yataklı reaktörler (gaz-sıvı-katı üç fazlı) ile yaygın olarak uyumludur; ayrıca entegre adsorpsiyon ve kataliz reaksiyon ekipmanının belirli uygulamaları için de uygundur.
Sütunlu/silindirik	Petrokimyasal hidrojenasyon, kükürt giderme ve vocs katalitik yanma gibi en yaygın kullanılan sabit yatak konfigürasyonu.
Yonca/dört yapraklı yonca ve diğer düzensiz şekilli şeritler	Difüzyon kontrollü (kütle transferi sınırlı) reaksiyonlar, ağır yağ hidroçatlama ve dizel hidrorafineri gibi çok önemlidir.
Küresel	Yüksek gaz basıncı düşüşü ve yatak tekdüzeliğinin gerekli olduğu uygulamalarda, büyük radyal reaktörler, güçlü ekzotermik reaksiyonlar ve hareketli yatak reaktörleri (katalizörün geri dönüştürülmesi gereken).
Petek filtre elemanı	Uygulamalar, endüstriyel emisyonlarda voc egzoz arıtımı ve endüstriyel denitrifikasyon, otomotiv exhaust zu için üç yollu katalitik konvertörler ve iç mekanlarda formaldehit ve ozon arıtımı için ayrışma filtreleri gibi yüksek hacimli, düşük konsantrasyonlu ve düşük basınçlı hava akımı senaryolarını içerir.
Diğer filtre elemanı yapıları	Yüksek toz/yağ buharı içeriğine sahip egzoz gazı gibi özel çalışma koşullarında köpük metal filtreler gereklidir. Güçlü ekzotermik katalitik yanma için, ısı iletimi ve dağılımını kolaylaştırmak için oluklu metal plakalar kullanılır.

BasiKatalizör türlerini seçmek için s ve adımlar

Adım 1: reaksiyon sistemi ve süreç koşullarına dayalı ön tarama

1. reaktanların faz durumu ile ilgili faktörler

Tamamen gaz fazı reaksiyonları için (vocs katalitik yanma ve otomobil exhaust zu gibi), petek seramik katalizörleri tercih edilen seçimdir, çünkü "yüksek hacim ve düşük basınç" gereksinimlerine mükemmel şekilde uyuyorlar.

Üç fazlı gaz-sıvı-katı reaksiyonlar (artık yağ hidrojenasyonu ve atıksu katalitik ıslak oksidasyon gibi): toz kaybedilecek ve petek bloke edilecek iken, gaz-sıvı dağılım alanını korumak için granüler katalizörler kullanılmalıdır.

Sıvı-katı iki fazlı reaksiyonlar (süspansiyonların katalitik oksidasyonu gibi): sadece toz haline getirilmiş katalizörler veya mikrosfer katalizörleri temas alanını en üst düzeye çıkarmak için kullanılabilir.

2. basıncı etkileyen faktörler

Düşük basınçlı uygulamalar için (otomotiv motorları ve büyük havalandırma sistemleri gibi), petek veya köpük metal katalizörler en iyi seçimdir.

Orta ve yüksek basınç koşullarında (yüksek basınçlı reaktörler ve boru şeklindeki reaktörler gibi), daha iyi kütle aktarımı ve karıştırma elde etmek için partikül katalizörleri seçilebilir.

3. reaksiyon ısısı ile ilgili faktörler

Güçlü ekzotermik/endotermik reaksiyonlar durumunda, katalizör yatağının ısıyı çıkarmak veya sağlamak ve yerel aşırı ısınmayı/aşırı soğutmayı önlemek için iyi bir termal iletkenliğe sahip olması gerekir. Bu durumda, düzenli şekillere (oluklu plakalar, köpük levhalar) veya küçük küresel parçacıklara sahip metal bazlı katalizörler tercih edilir.

Adım 2: gerçek çalışma koşullarına göre daha fazla değerlendirme

1. egzoz gazı bileşimini etkileyen faktörler

Çoğu form, tercih edilen en büyük yüzey alanına sahip olan temiz gaz koşullarında kullanılabilir.

Toz, elyaf veya kolloidleri içeren durumlarda, tıkanmayan bir morfoloji seçilmelidir. Katalizör yatağının tıkanmasını önlemek için petek türleri veya büyük gözenekli metal köpükler tercih edilir.

Birden fazla bileşen karıştırıldığında, süreçte ön işlem veya birden fazla katalizörün sinerjik kombinasyonunu göz önünde bulundurmanız gerekir.

2 、 operasyon faktörleri

Sık rejenerasyon gerektiren uygulamalar (katalitik çatlama gibi), mikrosfer katalizörleri, akışkan bir yatakta sürekli reaksiyon rejenerasyonu için kullanılır.

Uzun süreli çalışma ve tekrarlanan durulama, yüksek mukavemetli küresel veya granüler katalizörler gerektiren en iyi seçimdir.

Düzenli denetim ve değiştirme gerektiren durumlar için modüler petek katalizörleri en iyi seçimdir.

3. maliyet etkinliği değerlendirmeleri

Sütunlu, granüler ve küresel şekiller zaten büyük ölçekli endüstriyel üretimde ve maliyeti en avantajlıdır.

Düşük-orta hava hacmi ve düşük basınç koşulları, petek tipi birim fiyatı nispeten yüksektir, ancak egzoz sistemine entegre etmek daha kolaydır ve yüksek derecede custFarklı ekipman koşullarına uyum sağlamak için ihmal. Genel kurulum, değiştirme ve bakım süreci daha verimlidir.

Aşırı ve karmaşık çalışma koşullarında, en pahalı olan özel kompozit formların özelleştirilmesi gerekebilir.

Öncesi yok SONRAKİ: Karbon monoksit zehirlenm...