Il pretrattamento è il primo passo del sistema di trattamento del gas residuo di seminario di sterilizzazione dell'ossido di etilene ed è anche la premessa per garantire l'efficiente applicazione della tecnologia di combustione catalitica. Lo scopo principale del pretrattamento è rimuovere impurità come particolato, petrolio e umidità nei gas di scarico per impedire a queste impurità di intasare il catalizzatore e influenzare l'effetto catalitico e la stabilità.
Rimozione delle particelle: le particelle di grandi dimensioni nei gas di scarico vengono rimosse attraverso apparecchiature come collezionisti di polvere di sacchetto e collezionisti di polvere di cicloni per garantire che i gas di scarico che entrano nel reattore catalitico siano puliti.
Disumidificazione e rimozione dell'olio: il gas di scarico dell'ossido di etilene può contenere una certa quantità di umidità e olio, che può condensarsi in liquido a basse temperature e bloccare i pori del catalizzatore. Pertanto, è necessario rimuovere l'umidità e il petrolio dal gas di scarico attraverso condensa, filtrazione e altri metodi.
Regolazione della temperatura: le reazioni di combustione catalitica di solito avvengono all'interno di un certo intervallo di temperatura e temperature troppo alte o troppo basse possono influire sull'effetto catalitico. Pertanto, il gas di scarico deve anche essere regolato dalla temperatura nella fase di pretrattamento per garantire che la temperatura sia appropriata quando entra nel reattore.
Il catalizzatore è il nucleo della tecnologia di combustione catalitica e la sua selezione e design sono direttamente correlati all'effetto catalitico e alla stabilità. Come vettore del catalizzatore, anche la progettazione del reattore è cruciale.
Selezione del catalizzatore:
Composizione: la composizione del catalizzatore influisce direttamente sulla sua attività catalitica, selettività e stabilità. I catalizzatori comuni includono catalizzatori di metalli preziosi (come platino, palladio, ecc.) E catalizzatori di metalli non preziosi (come ossidi di rame, manganese, cobalto, ecc.). I catalizzatori in metallo prezioso sono altamente attivi ma costosi; I catalizzatori di metallo non preziosi sono meno costosi ma possono essere meno attivi. Pertanto, è necessario considerare in modo completo fattori come la composizione dei gas di scarico, la concentrazione e la temperatura per selezionare un catalizzatore adatto.
Struttura: la struttura del catalizzatore (come dimensione delle particelle, forma, porosità, ecc.) Influenzerà anche il suo effetto catalitico. In generale, i catalizzatori con piccole particelle e l'elevata porosità hanno una superficie specifica più ampia, che è favorevole al pieno contatto tra gas di scarico e catalizzatore, migliorando così l'efficienza catalitica.
Stabilità: la stabilità del catalizzatore è la chiave della sua applicazione a lungo termine. È necessario selezionare un catalizzatore con una forte capacità anti-poversing, resistenza ad alta temperatura e resistenza all'usura per garantirne la stabilità e l'affidabilità nel funzionamento a lungo termine.
Progettazione del reattore:
Struttura: la struttura del reattore dovrebbe facilitare l'intero contatto e la miscelazione di gas di scarico e catalizzatore, garantendo al contempo la distribuzione uniforme di gas di scarico nel reattore. Le strutture comuni del reattore includono reattore a letto fisso, reattore a letto fluidizzato e reattore a letto a gocciolamento.
Materiale: il materiale del reattore dovrebbe avere una buona resistenza alla corrosione e una resistenza ad alta temperatura per garantirne la stabilità e la sicurezza nel funzionamento a lungo termine.
Condizioni operative: le condizioni operative del reattore (come temperatura, pressione, portata, ecc.) Dovrebbero essere ottimizzate in base alle caratteristiche del catalizzatore e alla composizione del gas di scarico per garantire il miglior effetto catalitico e stabilità.
Dopo che il gas di scarico pretrattato viene miscelato con una quantità adeguata d'aria, entra nel reattore dotato del catalizzatore. Sotto l'azione del catalizzatore, inquinanti organici come l'ossido di etilene vengono rapidamente ossidati e decomposti a una temperatura più bassa e convertiti in anidride carbonica e acqua. Questo processo è il nucleo della tecnologia di combustione catalitica e la chiave per raggiungere la purificazione dei gas di scarico.
Decomposizione dell'ossidazione: sotto l'azione del catalizzatore, gli inquinanti organici nel gas di scarico reagiscono con ossigeno nell'aria per produrre anidride carbonica e acqua. Questa reazione viene generalmente effettuata a una temperatura più bassa, evitando danni alle attrezzature e pericoli per la sicurezza che possono essere causati da un funzionamento ad alta temperatura.
Controllo della temperatura: la temperatura della reazione di combustione catalitica ha un'influenza importante sull'effetto catalitico. Una temperatura troppo alta può causare la disattiva o l'urimento del catalizzatore, mentre una temperatura troppo bassa può influire sull'efficienza catalitica. Pertanto, è necessario garantire che la temperatura nel reattore sia mantenuta all'interno di un intervallo appropriato attraverso un sistema di controllo della temperatura.
Velocità dello spazio e tempo di permanenza: velocità spaziale (cioè la portata del gas di scarico attraverso il catalizzatore) e il tempo di permanenza (cioè il tempo di permanenza dei gas di scarico nel reattore) sono anche fattori importanti che influenzano l'effetto catalitico. Una velocità di spazio troppo elevata o un tempo di permanenza troppo breve possono portare a catalisi incompleta, mentre una velocità spaziale troppo bassa o un tempo di permanenza troppo lungo può aumentare il consumo e il costo dell'energia. Pertanto, è necessario impostare ragionevolmente la velocità dello spazio e il tempo di permanenza in base alla composizione, alla concentrazione e alle caratteristiche del catalizzatore.
Sebbene la concentrazione di sostanze dannose nel gas di coda dopo la combustione catalitica sia stata significativamente ridotta, ha ancora bisogno di un ulteriore trattamento per garantire che gli standard di emissione siano soddisfatti. Questo di solito include raffreddamento a gas di coda, rimozione della polvere e possibili fasi di purificazione profonda.
Raffreddamento a gas di coda: dopo la reazione di combustione catalitica, la temperatura del gas di coda è alta. È necessario utilizzare apparecchiature di raffreddamento per ridurre la temperatura del gas di coda a un livello appropriato per il trattamento e l'emissione successivi.
Rimozione della polvere: sebbene la maggior parte del particolato sia stata rimossa nella fase di pretrattamento, durante il processo di combustione catalitica può essere generato un nuovo particolato. Pertanto, è necessario utilizzare apparecchiature per la rimozione della polvere per rimuovere ulteriormente il particolato nel gas di coda.
Purificazione profonda: per alcune occasioni speciali, potrebbe essere necessario purificare profondamente il gas di coda per rimuovere possibili tracce di sostanze dannose. Questo di solito include assorbimento chimico, adsorbimento, separazione della membrana e altre tecnologie.3