เทคโนโลยีการเผาไหม้แบบเร่งปฏิกิริยา

เทคโนโลยีการเผาไหม้แบบเร่งปฏิกิริยา

1 พื้นหลังทางเทคนิค

การพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมและความต้องการด้านอุตสาหกรรมทำให้เทคโนโลยีตัวเร่งปฏิกิริยาโดยเฉพาะอย่างยิ่งเทคโนโลยีการเผาไหม้ตัวเร่งปฏิกิริยากลายเป็นวิธีการทางเทคโนโลยีอุตสาหกรรมที่ขาดไม่ได้มากขึ้น และด้วยการปรับปรุงมาตรฐานการครองชีพของผู้คนและการเติบโตของความต้องการ อุตสาหกรรมตัวเร่งปฏิกิริยาจะยังคงเข้าสู่พัน ครัวเรือนเข้าสู่ชีวิตของผู้คน การศึกษาการเผาไหม้ด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาเริ่มต้นจากการค้นพบผลการเร่งปฏิกิริยาของแพลตตินัมต่อการเผาไหม้มีเทน การเผาไหม้แบบเร่งปฏิกิริยามีบทบาทสำคัญในการปรับปรุงกระบวนการเผาไหม้ ลดอุณหภูมิของปฏิกิริยา ส่งเสริมการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ และยับยั้งการก่อตัวของสารพิษและสารพิษ และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายแง่มุมของการผลิตทางอุตสาหกรรมและชีวิตประจำวัน

2.สาระสำคัญและข้อดีของการเผาไหม้แบบเร่งปฏิกิริยา

การเผาไหม้ด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นปฏิกิริยาตัวเร่งปฏิกิริยาในเฟสของแข็งและก๊าซโดยทั่วไป โดยจะลดพลังงานกระตุ้นของปฏิกิริยาด้วยความช่วยเหลือของตัวเร่งปฏิกิริยา ดังนั้นจึงเป็นการเผาไหม้แบบไร้ตำหนิที่อุณหภูมิการจุดระเบิดต่ำ 200 ~ 300°C การออกซิเดชันของอินทรียวัตถุเกิดขึ้นบนพื้นผิวของตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นของแข็งในขณะที่สร้าง CO2 และ H2O และปล่อยความร้อนออกมาจำนวนมาก เนื่องจากมีอุณหภูมิปฏิกิริยาออกซิเดชันต่ำ ดังนั้น N2 ในอากาศจึงถูกยับยั้งอย่างมากจนเกิด NOx ที่อุณหภูมิสูง นอกจากนี้ เนื่องจากการคัดเลือกตัวเร่งปฏิกิริยาของตัวเร่งปฏิกิริยา จึงเป็นไปได้ที่จะจำกัดกระบวนการออกซิเดชันของสารประกอบที่มีไนโตรเจน (RNH) ในเชื้อเพลิง เพื่อให้ส่วนใหญ่ก่อตัวเป็นโมเลกุลไนโตรเจน (N2)

เมื่อเปรียบเทียบกับการเผาไหม้ด้วยเปลวไฟแบบดั้งเดิม การเผาไหม้ด้วยตัวเร่งปฏิกิริยามีข้อดีหลายประการ:

(1) อุณหภูมิจุดติดไฟต่ำ การใช้พลังงานต่ำ การเผาไหม้มีเสถียรภาพง่ายและแม้แต่ปฏิกิริยาออกซิเดชันก็สามารถทำได้โดยไม่ต้องถ่ายเทความร้อนภายนอกหลังจากอุณหภูมิจุดติดไฟ

(2) ประสิทธิภาพการทำให้บริสุทธิ์สูง ระดับการปล่อยมลพิษต่ำ (เช่น NOx และผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ ฯลฯ )

(3) ช่วงความเข้มข้นของออกซิเจนขนาดใหญ่ เสียงต่ำ ไม่มีมลพิษทุติยภูมิ การเผาไหม้ปานกลาง ต้นทุนการดำเนินงานต่ำ และการจัดการการดำเนินงานที่สะดวก

3 การประยุกต์ใช้เทคโนโลยี

กระบวนการผลิตปิโตรเคมี สี การชุบด้วยไฟฟ้า การพิมพ์ การเคลือบ การผลิตยางรถยนต์ และอุตสาหกรรมอื่นๆ ล้วนเกี่ยวข้องกับการใช้และการปล่อยสารประกอบระเหยอินทรีย์ สารประกอบอินทรีย์ระเหยที่เป็นอันตรายมักเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอน สารประกอบอินทรีย์ที่มีออกซิเจน คลอรีน ซัลเฟอร์ ฟอสฟอรัส และสารประกอบอินทรีย์ฮาโลเจน หากสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่ายเหล่านี้ถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศโดยตรงโดยไม่มีการบำบัด จะทำให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมอย่างร้ายแรง วิธีบำบัดก๊าซเสียอินทรีย์แบบดั้งเดิม (เช่น การดูดซับ การควบแน่น การเผาไหม้โดยตรง ฯลฯ) มีข้อบกพร่อง เช่น ก่อให้เกิดมลพิษทุติยภูมิได้ง่าย เพื่อที่จะเอาชนะข้อบกพร่องของวิธีการบำบัดก๊าซเสียอินทรีย์แบบดั้งเดิม จึงมีการใช้วิธีการเผาไหม้แบบเร่งปฏิกิริยาเพื่อทำให้ก๊าซเสียอินทรีย์บริสุทธิ์

วิธีการเผาไหม้ด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นเทคโนโลยีการทำให้บริสุทธิ์ก๊าซเสียอินทรีย์ที่ใช้งานได้จริงและเรียบง่าย เทคโนโลยีนี้เป็นการออกซิเดชันเชิงลึกของโมเลกุลอินทรีย์บนพื้นผิวของตัวเร่งปฏิกิริยาให้เป็นคาร์บอนไดออกไซด์และวิธีน้ำที่ไม่เป็นอันตรายหรือที่เรียกว่าปฏิกิริยาออกซิเดชันที่สมบูรณ์ของตัวเร่งปฏิกิริยาหรือวิธีการออกซิเดชันเชิงลึกของตัวเร่งปฏิกิริยา สิ่งประดิษฐ์เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีการเผาไหม้แบบเร่งปฏิกิริยาสำหรับก๊าซเสียเบนซีนอุตสาหกรรม ซึ่งใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะไม่มีค่าราคาประหยัด ซึ่งโดยทั่วไปประกอบด้วย CuO, MnO2, Cu-แมงกานีสสปิเนล, ZrO2, CeO2, เซอร์โคเนียม และสารละลายของแข็งซีเรียม ซึ่ง สามารถลดอุณหภูมิปฏิกิริยาของการเผาไหม้ด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาได้อย่างมาก ปรับปรุงกิจกรรมตัวเร่งปฏิกิริยา และยืดอายุของตัวเร่งปฏิกิริยาได้อย่างมาก การประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับตัวเร่งปฏิกิริยาการเผาไหม้ด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา ซึ่งเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาการเผาไหม้ด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการบำบัดการทำให้บริสุทธิ์ของก๊าซเสียอินทรีย์ และประกอบด้วย ของโครงกระดูกผู้ให้บริการเซรามิกรังผึ้งแบบบล็อก การเคลือบบนนั้นและส่วนประกอบที่ใช้งานของโลหะมีตระกูล การเคลือบของตัวเร่งปฏิกิริยาประกอบด้วยคอมโพสิตออกไซด์ที่เกิดจาก Al2O3, SiO2 และออกไซด์ของโลหะอัลคาไลน์เอิร์ทหนึ่งหรือหลายตัว ดังนั้นจึงมีอุณหภูมิสูงที่ดี ความต้านทาน. ส่วนประกอบที่ออกฤทธิ์ของโลหะมีค่าจะถูกโหลดโดยวิธีการทำให้มีขึ้น และมีอัตราการใช้ที่มีประสิทธิภาพอยู่ในระดับสูง