تكنولوجيا الاحتراق الحفاز

تكنولوجيا الاحتراق الحفاز

1 الخلفية الفنية

إن التنمية الاقتصادية والاجتماعية والطلب على التصنيع تجعل التكنولوجيا الحفزية، وخاصة تكنولوجيا الاحتراق الحفاز، تصبح على نحو متزايد وسيلة تكنولوجية صناعية لا غنى عنها، ومع تحسن مستويات معيشة الناس ونمو الطلب، ستستمر الصناعة الحفزية في دخول الآلاف من الأسر، في حياة الناس. بدأت دراسة الاحتراق الحفزي من اكتشاف التأثير التحفيزي للبلاتين على احتراق الميثان. يلعب الاحتراق الحفاز دورًا مهمًا جدًا في تحسين عملية الاحتراق، وتقليل درجة حرارة التفاعل، وتعزيز الاحتراق الكامل، ومنع تكوين المواد السامة والضارة، وقد تم استخدامه على نطاق واسع في العديد من جوانب الإنتاج الصناعي والحياة اليومية.

2.جوهر ومزايا الاحتراق الحفاز

الاحتراق الحفاز هو تفاعل حفاز نموذجي في الطور الغازي الصلب، فهو يقلل من طاقة التنشيط للتفاعل بمساعدة المحفز، بحيث يكون احتراقًا عديم اللهب عند درجة حرارة اشتعال منخفضة تبلغ 200 ~ 300 درجة مئوية. تحدث أكسدة المواد العضوية على سطح المحفز الصلب، بينما يتم إنتاج ثاني أكسيد الكربون وH2O، وإطلاق الكثير من الحرارة، بسبب انخفاض درجة حرارة تفاعل الأكسدة. لذلك، يتم منع N2 الموجود في الهواء بشكل كبير من تكوين أكاسيد النيتروجين ذات درجة الحرارة المرتفعة. علاوة على ذلك، وبسبب التحفيز الانتقائي للمحفز، فمن الممكن الحد من عملية أكسدة المركبات المحتوية على النيتروجين (RNH) في الوقود، بحيث يشكل معظمها النيتروجين الجزيئي (N2).

بالمقارنة مع احتراق اللهب التقليدي، يتمتع الاحتراق الحفزي بمزايا رائعة:

(1) درجة حرارة الاشتعال منخفضة، واستهلاك الطاقة منخفض، ومن السهل أن يكون الاحتراق مستقرا، وحتى تفاعل الأكسدة يمكن إكماله دون نقل الحرارة الخارجية بعد درجة حرارة الاشتعال.

(2) كفاءة تنقية عالية، مستوى انبعاث منخفض للملوثات (مثل أكاسيد النيتروجين ومنتجات الاحتراق غير الكاملة، وما إلى ذلك).

(3) نطاق تركيز كبير للأكسجين، ضوضاء منخفضة، عدم وجود تلوث ثانوي، احتراق معتدل، تكاليف تشغيل منخفضة، وإدارة تشغيل مريحة

3 تطبيق التكنولوجيا

تتضمن عملية إنتاج البتروكيماويات والطلاء والطلاء الكهربائي والطباعة والطلاء وتصنيع الإطارات وغيرها من الصناعات استخدام وانبعاث المركبات العضوية المتطايرة. والمركبات العضوية المتطايرة الضارة هي عادة مركبات هيدروكربونية، ومركبات عضوية تحتوي على الأكسجين، والكلور، والكبريت، والفوسفور، والمركبات العضوية الهالوجينية. وإذا تم إطلاق هذه المركبات العضوية المتطايرة مباشرة إلى الغلاف الجوي دون معالجة، فإنها ستتسبب في تلوث بيئي خطير. إن طرق معالجة تنقية غاز النفايات العضوية التقليدية (مثل الامتزاز والتكثيف والاحتراق المباشر وما إلى ذلك) بها عيوب، مثل سهولة التسبب في التلوث الثانوي. من أجل التغلب على عيوب طرق معالجة غاز النفايات العضوية التقليدية، يتم استخدام طريقة الاحتراق الحفاز لتنقية غاز النفايات العضوية.

طريقة الاحتراق الحفاز هي تقنية عملية وبسيطة لتنقية غاز النفايات العضوية، والتكنولوجيا هي الأكسدة العميقة للجزيئات العضوية الموجودة على سطح المحفز إلى طريقة ثاني أكسيد الكربون والماء غير الضارة، والمعروفة أيضًا باسم الأكسدة الحفازة الكاملة أو طريقة الأكسدة العميقة الحفازة. يتعلق الاختراع بتكنولوجيا الاحتراق الحفاز لغاز نفايات البنزين الصناعي، والتي تستخدم محفزًا منخفض التكلفة من المعادن غير الثمينة، والذي يتكون أساسًا من CuO، MnO2، Cu-manganese spinel، ZrO2، CeO2، الزركونيوم والسيريوم محلول صلب، والذي يمكن أن يقلل بشكل كبير من درجة حرارة تفاعل الاحتراق الحفاز، ويحسن النشاط الحفاز، ويطيل عمر المحفز بشكل كبير. يتعلق الاختراع بمحفز احتراق حفاز، وهو عبارة عن محفز احتراق حفاز لمعالجة تنقية غاز النفايات العضوية، ويتكون من عبارة عن هيكل عظمي حامل من السيراميك على شكل قرص العسل، وطلاء عليه ومكون نشط من المعدن النبيل. ويتكون طلاء المحفز من أكسيد مركب يتكون من Al2O3 وSiO2 وواحد أو أكثر من أكاسيد الفلزات الأرضية القلوية، لذلك فهو يتمتع بدرجة حرارة عالية جيدة مقاومة. يتم تحميل المكونات النشطة للمعادن الثمينة بطريقة التشريب، ومعدل الاستخدام الفعال مرتفع.