Le prétraitement est la première étape du système de traitement des gaz résiduels de l'atelier de stérilisation en oxyde d'éthylène, et il est également la prémisse pour assurer l'application efficace de la technologie de combustion catalytique. L'objectif principal du prétraitement est d'éliminer les impuretés telles que les particules, l'huile et l'humidité dans le gaz d'échappement pour empêcher ces impuretés de boucler le catalyseur et d'affecter l'effet catalytique et la stabilité.
Élimination des particules: Les grandes particules dans le gaz d'échappement sont éliminées par des équipements tels que les collecteurs de poussière de sac et les collecteurs de poussière de cyclone pour s'assurer que le gaz d'échappement entrant dans le réacteur catalytique est propre.
Déshumidification et élimination de l'huile: le gaz d'échappement à l'oxyde d'éthylène peut contenir une certaine quantité d'humidité et d'huile, qui peut se condenser en liquide à basse température et bloquer les pores du catalyseur. Par conséquent, il est nécessaire d'éliminer l'humidité et l'huile du gaz d'échappement par condensation, filtration et autres méthodes.
Régulation de la température: Les réactions de combustion catalytique ont généralement lieu dans une certaine plage de températures, et des températures trop élevées ou trop faibles peuvent affecter l'effet catalytique. Par conséquent, le gaz d'échappement doit également être régulé à la température au stade de prétraitement pour garantir que la température est appropriée lorsqu'elle pénètre dans le réacteur.
Le catalyseur est le cœur de la technologie de combustion catalytique, et sa sélection et sa conception sont directement liées à l'effet catalytique et à la stabilité. En tant que porteur du catalyseur, la conception du réacteur est également cruciale.
Sélection du catalyseur:
Composition: La composition du catalyseur affecte directement son activité catalytique, sa sélectivité et sa stabilité. Les catalyseurs communs comprennent des catalyseurs métalliques précieux (tels que le platine, le palladium, etc.) et les catalyseurs métalliques non précieux (tels que les oxydes de cuivre, de manganèse, de cobalt, etc.). Les catalyseurs métalliques précieux sont très actifs mais chers; Les catalyseurs métalliques non précieux sont moins chers mais peuvent être moins actifs. Par conséquent, il est nécessaire de prendre en compte de manière approfondie des facteurs tels que la composition, la concentration et la température des gaz d'échappement pour sélectionner un catalyseur approprié.
Structure: La structure du catalyseur (comme la taille des particules, la forme, la porosité, etc.) affectera également son effet catalytique. D'une manière générale, les catalyseurs avec de petites particules et une porosité élevée ont une surface spécifique plus grande, ce qui est propice au contact complet entre le gaz d'échappement et le catalyseur, améliorant ainsi l'efficacité catalytique.
Stabilité: La stabilité du catalyseur est la clé de son application à long terme. Il est nécessaire de sélectionner un catalyseur avec une forte capacité anti-poisson, une résistance à haute température et une résistance à l'usure pour assurer sa stabilité et sa fiabilité en fonctionnement à long terme.
Conception du réacteur:
Structure: La structure du réacteur doit faciliter le contact complet et le mélange des gaz d'échappement et du catalyseur, tout en assurant la distribution uniforme des gaz d'échappement dans le réacteur. Les structures de réacteurs courants comprennent le réacteur à lit fixe, le réacteur à lit fluidisé et le réacteur à lit filet.
Matériel: Le matériau du réacteur doit avoir une bonne résistance à la corrosion et une résistance à haute température pour assurer sa stabilité et sa sécurité en fonctionnement à long terme.
Conditions de fonctionnement: Les conditions de fonctionnement du réacteur (telles que la température, la pression, le débit, etc.) doivent être optimisées en fonction des caractéristiques du catalyseur et de la composition du gaz d'échappement pour assurer le meilleur effet catalytique et la stabilité.
Une fois que le gaz d'échappement prétraité est mélangé à une quantité d'air appropriée, il pénètre dans le réacteur équipé du catalyseur. Dans l'action du catalyseur, les polluants organiques tels que l'oxyde d'éthylène sont rapidement oxydés et décomposés à une température plus basse et convertis en dioxyde de carbone et en eau. Ce processus est le cœur de la technologie de combustion catalytique et la clé pour atteindre la purification des gaz d'échappement.
Décomposition d'oxydation: sous l'action du catalyseur, les polluants organiques dans le gaz d'échappement réagissent avec l'oxygène dans l'air pour produire du dioxyde de carbone et de l'eau. Cette réaction est généralement effectuée à une température plus basse, évitant les dommages aux équipements et les risques de sécurité qui peuvent être causés par un fonctionnement à haute température.
Contrôle de la température: La température de la réaction de combustion catalytique a une influence importante sur l'effet catalytique. Une température trop élevée peut entraîner la désactivation ou la brûlure du catalyseur, tandis que une température trop basse peut affecter l'efficacité catalytique. Par conséquent, il est nécessaire de garantir que la température dans le réacteur est maintenue dans une plage appropriée à travers un système de contrôle de la température.
Vitesse de l'espace et temps de séjour: la vitesse de l'espace (c'est-à-dire le débit du gaz d'échappement à travers le catalyseur) et le temps de séjour (c'est-à-dire le temps de séjour du gaz d'échappement dans le réacteur) sont également des facteurs importants affectant l'effet catalytique. Une vitesse d'espace trop élevée ou un temps de séjour trop court peut entraîner une catalyse incomplète, tandis que une vitesse d'espace trop faible ou un temps de séjour trop long peut augmenter la consommation d'énergie et le coût. Par conséquent, il est nécessaire de définir raisonnablement la vitesse de l'espace et le temps de séjour en fonction de la composition, de la concentration et des caractéristiques du catalyseur.
Bien que la concentration de substances nocives dans le gaz de queue après la combustion catalytique ait été considérablement réduite, elle a encore besoin d'un traitement supplémentaire pour garantir que les normes d'émission sont respectées. Cela comprend généralement le refroidissement des gaz de queue, l'élimination de la poussière et les étapes de purification profonde possibles.
Refroidissement par gaz de queue: Après la réaction de combustion catalytique, la température des gaz de queue est élevée. Il est nécessaire d'utiliser l'équipement de refroidissement pour réduire la température des gaz de queue à un niveau approprié pour le traitement et les émissions ultérieurs.
Élimination de la poussière: Bien que la plupart des particules aient été éliminées au stade de prétraitement, de nouvelles particules peuvent être générées pendant le processus de combustion catalytique. Par conséquent, il est nécessaire d'utiliser un équipement d'élimination de la poussière pour éliminer davantage les particules dans le gaz de queue.
Purification profonde: Pour certaines occasions spéciales, il peut être nécessaire de purifier profondément le gaz que pour éliminer les traces possibles de substances nocives. Cela comprend généralement l'absorption chimique, l'adsorption, la séparation des membranes et d'autres technologies.
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