Kaasupäästöjen katalyyttinen puhdistus

Ilmakehän pilaantumisen lisääntyminen on vakava huolenaihe, joten kaasupäästöjen puhdistaminen vuosittain tulee kiireellisemmäksi. Suurimmat haitallisten kaasujen päästöt ilmakehään ovat energiayritykset ja maantiekuljetukset.

Kaasupäästöjen puhdistus toteutetaan eri tavoin, joista tehokkaimpia monissa tapauksissa on katalyyttinen menetelmä neutraloimalla ja vähentämällä pilaavien aineiden pitoisuus suurimmalle sallitulle tasolle. Katalyyttinen puhdistus on myös edullista taloudellisista syistä.

Katalyyttiset menetelmät ovat pääsääntöisesti yleisiä ja niitä voidaan käyttää erilaisten prosessikaasujen syväpuhdistukseen. Tällä menetelmällä teolliset kaasut voidaan puhdistaa typpioksideista ja rikistä, hiilimonoksidista, haitallisista orgaanisista yhdisteistä ja muista myrkyllisistä epäpuhtauksista. Samalla haitalliset epäpuhtaudet muuttuvat vähemmän haitallisiksi ja vaarattomiksi, ja joskus jopa käyttökelpoisiksi. Samaa menetelmää käytetään pakokaasujen puhdistamiseen . Itse asiassa tämä menetelmä käsittää aineen kemiallisen vuorovaikutuksen prosessien toteuttamisen katalysaattoreiden läsnäollessa, mikä johtaa epäpuhtauksien muuntamiseen muuten vaarattomiksi muille tuotteille.

Erityiset katalyytit nopeuttavat kemiallisia reaktioita, mutta eivät vaikuta vuorovaikutteisten molekyylien energiatasoon eivätkä siirtävät yksinkertaisten reaktioiden tasapainoa. Katalyyttinen puhdistus on lupaavaa monikomponenttien seoksille, joissa on poistokaasuvirtoja. Kaasujen puhdistuksessa teollisuudessa käytetään katalysaattoreina rautaa, kuparia, kromia, kobolttia, sinkkiä, platinaa ja muita oksideja. Näitä aineita käsitellään katalyyttikantajalla, joka on sijoitettu reaktorilaitteeseen. On välttämätöntä tarkkailla katalyytin ulkokerroksen eheyttä, muuten katalyyttistä puhdistusta ei suoriteta kokonaan ja haitallisten aineiden päästöt ylittävät sallitut standardit.

Katalyytin tärkein vaatimus on rakenteen stabiilius reaktion aikana. Katalyyttien etsintä ja valmistus ei ole ainoastaan pitkäaikaiseen käyttöön sopivaa vaan myös halpaa, mikä vaikeuttaa katalyyttisen menetelmän soveltamista. Moderneilla katalyytteillä on oltava selektiivisyys ja aktiivisuus, lämpötilan ja mekaanisen lujuuden vastustuskyky.

Teollisuuden katalyytit valmistetaan hunajakennorakenteen lohkojen ja renkaiden muodossa. Niillä on pieni hydrodynaaminen vastustuskyky ja korkea ulkoinen erikoispinta. Useimmin käytetään kaasujen katalyyttistä puhdistusta kiinteässä katalysaattorissa.

Teollisuudessa on mahdollista käyttää kahta täysin erilaista menetelmää kaasunpuhdistusprosessien toteuttamiseen - stationaariseen ja keinotekoisesti luotuun ei-stationääriseen järjestelmään. Siirtyminen ei-staattisen menetelmän etuuskohteluun johtuu prosessin korkeammasta prosessoitavuudesta, reaktioiden nopeudesta, selektiivisyyden kasvusta, prosessien energiaintensiteetin vähenemisestä, asennuksen pääomakustannusten pienentymisestä ja käyttökustannusten alenemisesta.

Katalyyttisten menetelmien kehityksen pääsuunta on halvan katalysaattorin luominen, joka voi toimia matalissa lämpötiloissa ja kestää eri aineita. Alle 1 g / m 3: n pitoisuus ja suuret määrät puhdistettuja kaasuja varten termokatalyyttinen menetelmä vaatii suuria energian syöttöjä ja valtava määrä katalyyttiä, joten on tarpeen kehittää energiatehokkaimpia teknologisia prosesseja ja laitteita, jotka edellyttävät alhaisia pääomakustannuksia.