ในฐานะซัพพลายเออร์ของตัวเร่งปฏิกิริยา SCR ที่ใช้ FE ฉันได้เห็นบทบาทที่สำคัญโดยตรงตัวเร่งปฏิกิริยาเหล่านี้เล่นในการควบคุมการปล่อยมลพิษ เทคโนโลยีการลดการเร่งปฏิกิริยาแบบเลือก (SCR) เป็นวิธีการพิสูจน์แล้วสำหรับการลดการปล่อยไนโตรเจนออกไซด์ (NOₓ) จากแหล่งต่าง ๆ เช่นโรงไฟฟ้าหม้อไอน้ำอุตสาหกรรมและเครื่องยนต์ดีเซล ตัวเร่งปฏิกิริยา SCR -based FE ได้รับความสนใจอย่างมากเนื่องจากประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและประสิทธิผล - ประสิทธิผล หนึ่งในปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยา SCR ที่ใช้ FE คือวิธีการทำให้เกิดการทำให้เกิดขึ้น ในบล็อกนี้ฉันจะสำรวจว่าวิธีการทำให้เกิดการทำให้มีความแตกต่างมีผลต่อประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยา SCR ที่ใช้ FE อย่างไร
การทำความเข้าใจการทำให้ชุ่มชื้นในการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยา
การตั้งครรภ์เป็นวิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาที่รองรับ มันเกี่ยวข้องกับการสะสมของส่วนประกอบโลหะที่ใช้งานอยู่ (ในกรณีนี้เหล็ก) ลงบนวัสดุสนับสนุน วัสดุสนับสนุนให้พื้นที่ผิวที่สูงสำหรับการกระจายตัวของโลหะที่ใช้งานช่วยเพิ่มกิจกรรมการเร่งปฏิกิริยา โดยทั่วไปแล้วกระบวนการ impregnation จะมีสามขั้นตอนหลัก: การติดต่อของการสนับสนุนด้วยสารละลายสารตั้งต้นโลหะการดูดซับของสายพันธุ์โลหะบนพื้นผิวรองรับและการอบแห้งและการเผาที่ตามมาเพื่อแปลงสายพันธุ์ที่ดูดซับเป็นเฟสที่ใช้งานอยู่
ประเภทของวิธีการ impregnation และผลกระทบต่อประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยา
การทำให้เปียกชื้น
Incipient Wetness Embregnation (IWI) เป็นวิธีที่ใช้กันทั่วไปสำหรับการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยา SCR ที่ใช้ FE ในวิธีนี้ปริมาตรของสารละลายสารตั้งต้นโลหะเท่ากับปริมาณรูขุมขนของวัสดุสนับสนุน การแก้ปัญหาจะถูกเพิ่มเข้ากับการสนับสนุนอย่างช้าๆจนกว่าจะเปียกอย่างสมบูรณ์เพื่อให้มั่นใจว่าสารตั้งต้นของโลหะจะกระจายอย่างสม่ำเสมอภายในรูขุมขนของการสนับสนุน
ข้อได้เปรียบของ IWI คือมันสามารถบรรลุการกระจายตัวของโลหะที่ใช้งานอยู่สูงบนพื้นผิวรองรับ เฟสเหล็กที่แยกย้ายกันไปให้ไซต์ที่ใช้งานมากขึ้นสำหรับปฏิกิริยา SCR ซึ่งนำไปสู่กิจกรรมการเร่งปฏิกิริยาที่ดีขึ้น ตัวอย่างเช่นการศึกษาแสดงให้เห็นว่าตัวเร่งปฏิกิริยา SCR ที่ใช้ FE ที่จัดทำโดย IWI มีประสิทธิภาพการแปลงNOₓสูงในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง การกระจายตัวของสายพันธุ์เหล็กอย่างสม่ำเสมอยังช่วยเพิ่มความเสถียรของตัวเร่งปฏิกิริยาลดโอกาสในการเผาโลหะในระหว่างปฏิกิริยา
อย่างไรก็ตามอิวี่ก็มีข้อ จำกัด บางประการ หากสารละลายสารตั้งต้นของโลหะมีความหนืดสูงหรือหากการสนับสนุนมีโครงสร้างรูพรุนที่ซับซ้อนอาจเป็นเรื่องยากที่จะได้รับการกระจายของโลหะอย่างสม่ำเสมอ นอกจากนี้การทำงานร่วมกันระหว่างสารตั้งต้นของโลหะและการสนับสนุนอาจได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่าง ๆ เช่นค่า pH ของสารละลายและการปรากฏตัวของสารเติมแต่งอื่น ๆ
สารละลายส่วนเกินทำให้ชุ่ม
โซลูชันส่วนเกิน chornation (ESI) เกี่ยวข้องกับการแช่วัสดุสนับสนุนในปริมาณส่วนเกินของสารละลายสารตั้งต้นโลหะ หลังจากการติดต่อระยะเวลาหนึ่งสารละลายส่วนเกินจะถูกลบออกและการสนับสนุนจะถูกทำให้แห้งและถูกเผา
ข้อดีอย่างหนึ่งของ ESI คือช่วยให้สามารถควบคุมการโหลดโลหะได้ดีขึ้น โดยการปรับความเข้มข้นของสารละลายสารตั้งต้นของโลหะและเวลาแช่ตัวเหล็กในปริมาณที่แตกต่างกันสามารถฝากไว้ในการสนับสนุน สิ่งนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อจำเป็นต้องมีการโหลดโลหะสูงเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพการเร่งปฏิกิริยาในระดับหนึ่ง
ในทางกลับกัน ESI อาจส่งผลให้มีการกระจายตัวของโลหะน้อยลงบนพื้นผิวรองรับเมื่อเทียบกับ IWI สารละลายส่วนเกินอาจทำให้โลหะสะสมบนพื้นผิวด้านนอกของการสนับสนุนซึ่งนำไปสู่การกระจายตัวที่ต่ำกว่าของเฟสที่ใช้งานอยู่ สิ่งนี้สามารถลดจำนวนไซต์ที่ใช้งานได้และในที่สุดก็ส่งผลกระทบต่อกิจกรรมการเร่งปฏิกิริยา
อัลตราโซนิก - การช่วยให้มีความช่วยเหลือ
อัลตราโซนิก - ช่วย impregnation (UAI) ผสมผสานกระบวนการทำให้ชุ่มชื้นแบบดั้งเดิมเข้ากับการรักษาด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง คลื่นอัลตราโซนิกสามารถสร้างฟองอากาศในสารละลายสารตั้งต้นของโลหะซึ่งยุบและผลิต microjets พลังงานสูง microjets เหล่านี้สามารถเพิ่มการถ่ายโอนมวลของสารตั้งต้นโลหะลงในรูขุมขนของการสนับสนุนและปรับปรุงการทำงานร่วมกันระหว่างโลหะและการสนับสนุน
UAI ได้รับการแสดงเพื่อปรับปรุงการกระจายตัวของเฟสเหล็กในการสนับสนุน การรักษาด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงสามารถแยก agglomerates ของสารตั้งต้นของโลหะซึ่งนำไปสู่การกระจายของสายพันธุ์เหล็กที่สม่ำเสมอมากขึ้น เป็นผลให้ตัวเร่งปฏิกิริยา SCR-based FE ที่จัดทำโดย UAI มักจะแสดงกิจกรรมการเร่งปฏิกิริยาที่สูงขึ้นและความต้านทานต่อพิษที่ดีขึ้นเมื่อเทียบกับวิธีการที่เตรียมไว้โดยวิธีการทำให้เกิดการทำให้เป็นแบบดั้งเดิม
CO - การทำให้ชุ่ม
Co - impregnation ถูกใช้เมื่อจำเป็นต้องมีส่วนประกอบที่ใช้งานอยู่หลายรายการไปยังการสนับสนุนพร้อมกัน ในกรณีของตัวเร่งปฏิกิริยา SCR ที่ใช้ FE, Co - impregnation อาจเกี่ยวข้องกับการเพิ่มโลหะหรือโปรโมเตอร์อื่น ๆ พร้อมกับเหล็ก ตัวอย่างเช่นการเพิ่มซีเรียม (CE) ไปยังตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้ FE สามารถเพิ่มความสามารถในการจัดเก็บออกซิเจนและปรับปรุงคุณสมบัติรีดอกซ์ของตัวเร่งปฏิกิริยา
Co - การทำให้ชุ่มชื้นต้องมีการควบคุมปฏิสัมพันธ์ระหว่างสารตั้งต้นโลหะที่แตกต่างกันอย่างรอบคอบ หากสารตั้งต้นทำปฏิกิริยาซึ่งกันและกันในการแก้ปัญหาอาจนำไปสู่การก่อตัวของสารประกอบที่ไม่ต้องการหรือส่งผลต่อการกระจายตัวของเฟสที่ใช้งานอยู่ อย่างไรก็ตามเมื่อได้รับการปรับให้เหมาะสมอย่างถูกต้อง CO - การตั้งครรภ์อาจส่งผลให้เกิดผลเสริมฤทธิ์กันระหว่างส่วนประกอบที่แตกต่างกันซึ่งนำไปสู่ประสิทธิภาพการเร่งปฏิกิริยาที่ดีขึ้น
เปรียบเทียบกับตัวเร่งปฏิกิริยา SCR ประเภทอื่น ๆ
เมื่อพิจารณาตัวเร่งปฏิกิริยา SCR ที่ใช้ FE เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องเปรียบเทียบกับตัวเร่งปฏิกิริยา SCR ประเภทอื่น ๆ เช่นตัวเร่งปฏิกิริยา SCR ที่ใช้วานาเดียม-ตัวกรองอนุภาคดีเซล, และตัวเร่งปฏิกิริยา SCR ที่ใช้ CU-
Vanadium - ตัวเร่งปฏิกิริยา SCR ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานอุตสาหกรรมเนื่องจากกิจกรรมที่สูงและความเสถียรทางความร้อนที่ดี อย่างไรก็ตามวานาเดียมเป็นพิษและมีความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้องกับการใช้งาน ตัวเร่งปฏิกิริยา SCR-based FE นำเสนอทางเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้นพร้อมประสิทธิภาพที่เทียบเคียงได้ในบางกรณี
ตัวกรองอนุภาคดีเซลส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการกำจัดอนุภาคอนุภาคออกจากไอเสียเครื่องยนต์ดีเซลในขณะที่ตัวเร่งปฏิกิริยา SCR มุ่งเน้นไปที่การลดลงของNOₓ ตัวเร่งปฏิกิริยา SCR-based FE สามารถใช้ร่วมกับตัวกรองอนุภาคดีเซลเพื่อให้ได้การควบคุมการปล่อยที่ครอบคลุม
Cu - ตัวเร่งปฏิกิริยา SCR ที่ใช้เป็นที่รู้จักกันดีสำหรับกิจกรรมสูงที่อุณหภูมิต่ำ ในทางกลับกันตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้ FE สามารถมีประสิทธิภาพที่ดีในช่วงอุณหภูมิที่กว้างขึ้นซึ่งอาจเหมาะสำหรับการใช้งานบางอย่างที่อุณหภูมิก๊าซไอเสียแตกต่างกันไป
แอปพลิเคชันและประโยชน์ของตัวเร่งปฏิกิริยา SCR ที่ใช้ FE
ตัวเร่งปฏิกิริยา SCR ที่ใช้ FE มีแอพพลิเคชั่นที่หลากหลายในอุตสาหกรรมที่แตกต่างกัน ในโรงไฟฟ้าพวกเขาสามารถใช้เพื่อลดการปล่อยก๊าซที่ไม่มีการยิงจากถ่านหิน - ยิงก๊าซ - ยิงหรือหม้อไอน้ำน้ำมัน ในอุตสาหกรรมยานยนต์ตัวเร่งปฏิกิริยา SCR ที่ใช้ FE สามารถติดตั้งในเครื่องยนต์ดีเซลเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานการปล่อยที่เข้มงวด
ประโยชน์ของการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา SCR ที่ใช้ FE นั้นมีมากมาย พวกเขามีราคาไม่แพงเมื่อเทียบกับตัวเร่งปฏิกิริยาประเภทอื่น ๆ ซึ่งสามารถลดค่าใช้จ่ายของระบบควบคุมการปล่อยมลพิษได้อย่างมาก ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้ FE - เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้นเนื่องจากไม่มีโลหะที่เป็นพิษเช่นวานาเดียม ยิ่งไปกว่านั้นประสิทธิภาพของพวกเขาสามารถปรับแต่งได้โดยการเลือกวิธีการทำให้เป็นรูปธรรมและวัสดุสนับสนุนที่เหมาะสมทำให้เหมาะสำหรับสภาพการทำงานที่หลากหลาย
บทสรุป
วิธีการ impregnation มีผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยา SCR ที่ใช้ FE วิธีการทำให้เกิดความแตกต่างกันเช่นการทำให้ชุ่มชื้นแบบเริ่มต้น, สารละลายส่วนเกิน, การทำให้ชุ่มชื้น, การทำให้ชุ่มด้วยอัลตราโซนิก - ช่วยในการทำให้เกิดความช่วยเหลือและความท้าทายที่ไม่เหมือนใคร โดยการเลือกวิธีการทำให้เป็นจุดเริ่มต้นอย่างระมัดระวังและเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์กระบวนการเราสามารถเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยา SCR ที่ใช้ FE ด้วยกิจกรรมสูงความมั่นคงและความต้านทานต่อการเป็นพิษ
ในฐานะซัพพลายเออร์ของตัวเร่งปฏิกิริยา SCR ที่ใช้ FE เรามุ่งมั่นที่จะจัดหาผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพสูงเพื่อตอบสนองความต้องการที่หลากหลายของลูกค้าของเรา หากคุณมีความสนใจในตัวเร่งปฏิกิริยา SCR ที่ใช้ FE ของเราหรือต้องการหารือเกี่ยวกับข้อกำหนดเฉพาะของคุณสำหรับการควบคุมการปล่อยมลพิษโปรดติดต่อเราเพื่อรับการจัดซื้อและการเจรจาต่อรองเพิ่มเติม
การอ้างอิง
- Jia, H. , & Deng, S. (2018) ความก้าวหน้าล่าสุดในการลดการเร่งปฏิกิริยาของNOₓด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาNH₃โดยตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้เหล็ก บทวิจารณ์ของสมาคมเคมี, 47 (13), 4784 - 4810
- Liu, Y. , et al. (2019) อิทธิพลของวิธีการเตรียมการที่มีต่อประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยา SCR ที่ใช้ FE สำหรับการกำจัดNOₓ วารสารการเร่งปฏิกิริยา, 376, 182 - 191
- Wang, X. , & Yang, RT (2016) การเร่งปฏิกิริยาสำหรับการลดไม่ บทวิจารณ์ทางเคมี, 116 (2), 1082 - 1136
