Förbehandling är det första steget i restgasbehandlingssystem av etenoxidsteriliseringsverkstad, och det är också förutsättningen för att säkerställa effektiv tillämpning av katalytisk förbränningsteknik. Det huvudsakliga syftet med förbehandling är att ta bort föroreningar såsom partiklar, olja och fukt i avgaserna för att förhindra att dessa föroreningar täpper katalysatorn och påverkar den katalytiska effekten och stabiliteten.
Borttagning av partiklar: Stora partiklar i avgaserna avlägsnas genom utrustning såsom påsardammsamlare och cyklondammsamlare för att säkerställa att avgaserna kommer in i den katalytiska reaktorn är ren.
Avfuktning och oljeborttagning: Etylenoxidavgasgas kan innehålla en viss mängd fukt och olja, som kan kondensera till vätska vid låga temperaturer och blockera katalysatorns porer. Därför är det nödvändigt att ta bort fukt och olja från avgaserna genom kondens, filtrering och andra metoder.
Temperaturreglering: Katalytiska förbränningsreaktioner sker vanligtvis inom ett visst temperaturområde, och för höga eller för låga temperaturer kan påverka den katalytiska effekten. Därför måste avgaserna också vara temperaturreglerad i förbehandlingssteget för att säkerställa att temperaturen är lämplig när den kommer in i reaktorn.
Katalysator är kärnan i katalytisk förbränningsteknik, och dess urval och design är direkt relaterade till den katalytiska effekten och stabiliteten. Som bärare av katalysatorn är reaktorns utformning också avgörande.
Katalysatorval:
Komposition: Kompositionen för katalysatorn påverkar direkt dess katalytiska aktivitet, selektivitet och stabilitet. Vanliga katalysatorer inkluderar ädelmetallkatalysatorer (såsom platina, palladium, etc.) och icke-ädelkatalysatorer (såsom oxider av koppar, mangan, kobolt, etc.). Ädelmetallkatalysatorer är mycket aktiva men dyra; Icke-ädelkatalysatorer är billigare men kan vara mindre aktiva. Därför är det nödvändigt att omfattande överväga faktorer som avgaskomposition, koncentration och temperatur för att välja en lämplig katalysator.
Struktur: Strukturen för katalysatorn (såsom partikelstorlek, form, porositet, etc.) kommer också att påverka dess katalytiska effekt. Generellt sett har katalysatorer med små partiklar och hög porositet en större specifik ytarea, vilket bidrar till den fulla kontakten mellan avgaser och katalysator och därmed förbättrar katalytisk effektivitet.
Stabilitet: Katalysatorns stabilitet är nyckeln till dess långsiktiga tillämpning. Det är nödvändigt att välja en katalysator med stark anti-förgiftningsförmåga, hög temperaturmotstånd och slitmotstånd för att säkerställa dess stabilitet och tillförlitlighet i långvarig drift.
Reaktordesign:
Struktur: Reaktorns struktur bör underlätta full kontakt och blandning av avgaser och katalysator, samtidigt som den är enhetliga fördelningen av avgaser i reaktorn. Vanliga reaktorstrukturer inkluderar fast bäddreaktor, fluidiserad bäddreaktor och trickle bäddreaktor.
Material: Reaktorns material bör ha god korrosionsbeständighet och hög temperaturmotstånd för att säkerställa dess stabilitet och säkerhet i långvarig drift.
Driftsförhållanden: Reaktorns driftsförhållanden (såsom temperatur, tryck, flödeshastighet etc.) bör optimeras enligt katalysatorns egenskaper och sammansättningen av avgaserna för att säkerställa den bästa katalytiska effekten och stabiliteten.
Efter att den förbehandlade avgasgasen blandas med en lämplig mängd luft kommer den in i reaktorn utrustad med katalysatorn. Under verkan av katalysatorn oxideras organiska föroreningar såsom etenoxid snabbt och sönderdelas vid en lägre temperatur och omvandlas till koldioxid och vatten. Denna process är kärnan i katalytisk förbränningsteknik och nyckeln till att uppnå avgasrening.
Oxidationsnedbrytning: Under verkan av katalysatorn reagerar organiska föroreningar i avgaserna med syre i luften för att producera koldioxid och vatten. Denna reaktion utförs vanligtvis vid en lägre temperatur, vilket undviker skador på utrustning och säkerhetsrisker som kan orsakas av hög temperaturdrift.
Temperaturkontroll: Temperaturen på den katalytiska förbränningsreaktionen har ett viktigt inflytande på den katalytiska effekten. För hög temperatur kan få katalysatorn att inaktivera eller förbränna, medan en för låg temperatur kan påverka den katalytiska effektiviteten. Därför är det nödvändigt att säkerställa att temperaturen i reaktorn hålls inom ett lämpligt intervall genom ett temperaturkontrollsystem.
Rymdhastighet och uppehållstid: Rymdhastighet (dvs flödeshastigheten för avgasgas genom katalysatorn) och uppehållstid (dvs uppehållstiden för avgaser i reaktorn) är också viktiga faktorer som påverkar den katalytiska effekten. För hög rymdhastighet eller för kort uppehållstid kan leda till ofullständig katalys, medan för låg rymdhastighet eller för lång uppehållstid kan öka energiförbrukningen och kostnaden. Därför är det nödvändigt att rimligen ställa in rymdhastigheten och uppehållstiden enligt katalysatorns avgaskomposition, koncentration och egenskaper.
Även om koncentrationen av skadliga ämnen i svansgasen efter katalytisk förbränning har minskat avsevärt, behöver den fortfarande ytterligare behandling för att säkerställa att utsläppsstandarderna uppfylls. Detta inkluderar vanligtvis svansgaskylning, dammborttagning och möjliga djupa reningssteg.
Svansgaskylning: Efter den katalytiska förbränningsreaktionen är svansgasstemperaturen hög. Det är nödvändigt att använda kylutrustning för att minska svansgasstemperaturen till en lämplig nivå för efterföljande behandling och utsläpp.
Dammborttagning: Även om de flesta av partiklaren har tagits bort i förbehandlingssteget, kan nytt partikelformigt material genereras under den katalytiska förbränningsprocessen. Därför är det nödvändigt att använda dammborttagningsutrustning för att ytterligare ta bort partiklar i svansgasen.
Djup rening: För vissa speciella tillfällen kan det vara nödvändigt att rena bakgasen djupt för att ta bort möjliga spårade skadliga ämnen. Detta inkluderar vanligtvis kemisk absorption, adsorption, membranseparation och annan teknik.