前処理はの最初のステップです 残留ガス処理システム 酸化エチレン滅菌ワークショップのものであり、触媒燃焼技術の効率的な適用を確保するための前提でもあります。前処理の主な目的は、これらの不純物が触媒を詰まらせ、触媒効果と安定性に影響を与えるのを防ぐために、排気ガスの粒子状物質、油、水分などの不純物を除去することです。
粒子の除去:排気ガスの大きな粒子は、触媒反応器に入る排気ガスがきれいになるように、バッグダストコレクターやサイクロンダストコレクターなどの機器を介して除去されます。
除湿および油の除去:エチレンオキシド排気ガスには、一定の量の水分と油が含まれている場合があります。これは、低温で液体に凝縮し、触媒の細孔をブロックする場合があります。したがって、凝縮、ろ過、その他の方法を通じて、排気ガスから水分と油を除去する必要があります。
温度調節:触媒燃焼反応は通常、特定の温度範囲内で発生し、温度が高すぎるか低すぎると触媒効果に影響する可能性があります。したがって、排気ガスは、反応器に入るときに温度が適切であることを確認するために、前処理段階で温度を調整する必要があります。
触媒は触媒燃焼技術の中核であり、その選択と設計は触媒効果と安定性に直接関係しています。触媒のキャリアとして、反応器の設計も重要です。
触媒選択:
組成:触媒の組成は、その触媒活性、選択性、安定性に直接影響します。一般的な触媒には、貴金属触媒(プラチナ、パラジウムなど)および非優先金属触媒(銅、マンガン、コバルトなどの酸化物など)が含まれます。貴金属触媒は非常に活発ですが、高価です。非優先金属触媒は安価ですが、あまり活動的ではありません。したがって、適切な触媒を選択するには、排気ガスの組成、濃度、温度などの要因を包括的に考慮する必要があります。
構造:触媒の構造(粒子サイズ、形状、多孔性など)もその触媒効果に影響します。一般的に言えば、小さな粒子と多孔性の高い触媒は、排気ガスと触媒の完全な接触を助長する特定の表面積が大きく、それにより触媒効率が向上します。
安定性:触媒の安定性は、その長期的なアプリケーションの鍵です。長期運用における安定性と信頼性を確保するために、強力な防止防止能力、高温抵抗、耐摩耗性を備えた触媒を選択する必要があります。
原子炉設計:
構造:反応器の構造は、排気ガスと触媒の完全な接触と混合を容易にし、反応器内の排気ガスの均一な分布を保証する必要があります。一般的な原子炉構造には、固定床原子炉、流動床反応器、トリクルベッドリアクターが含まれます。
材料:原子炉の材料は、長期運転でその安定性と安全性を確保するために、良好な腐食抵抗と高温抵抗を有する必要があります。
動作条件:反応器の動作条件(温度、圧力、流量など)は、触媒の特性と排気ガスの組成に従って最適化して、最良の触媒効果と安定性を確保する必要があります。
前処理された排気ガスを適切な量の空気と混合した後、触媒を備えた反応器に入ります。触媒の作用の下で、エチレンオキシドなどの有機汚染物質は急速に酸化され、低温で分解され、二酸化炭素と水に変換されます。このプロセスは、触媒燃焼技術の中核であり、排気ガス浄化を達成するための鍵です。
酸化分解:触媒の作用下で、排気ガス中の有機汚染物質は、空気中の酸素と反応して二酸化炭素と水を生成します。この反応は通常、高温の動作によって引き起こされる可能性のある機器の損傷と安全上の危険を回避する低温で行われます。
温度制御:触媒燃焼反応の温度は、触媒効果に重要な影響を及ぼします。温度が高すぎると、触媒が無効または燃焼する可能性がありますが、温度が低すぎると触媒効率に影響する場合があります。したがって、反応器の温度が温度制御システムを介して適切な範囲内に保持されるようにする必要があります。
空間速度と滞留時間:空間速度(すなわち、触媒を通る排気ガスの流量)と滞留時間(すなわち、反応器の排気ガスの滞留時間)も、触媒効果に影響する重要な要因です。空間速度が高すぎるか、滞留時間が短すぎると触媒が不完全になる可能性がありますが、空間速度が低すぎるか、滞留時間が長すぎるとエネルギー消費とコストが増加する可能性があります。したがって、排気ガスの組成、濃度、触媒の特性に応じて、空間速度と滞留時間を合理的に設定する必要があります。
触媒燃焼後のテールガス中の有害物質の濃度は大幅に減少しましたが、排出基準を確実に満たすためにさらに治療が必要です。これには通常、テールガス冷却、ほこりの除去、および可能な深い精製ステップが含まれます。
テールガス冷却:触媒燃焼反応後、テールガス温度は高くなります。冷却装置を使用して、後続の治療と放出のために尾ガス温度を適切なレベルに下げる必要があります。
粉塵の除去:微粒子物質のほとんどは前処理段階で除去されていますが、触媒燃焼プロセス中に新しい粒子状物質が生成される場合があります。したがって、尾ガスの粒子状物質をさらに除去するために、ダスト除去装置を使用する必要があります。
深い精製:いくつかの特別な機会には、尾ガスを深く浄化して、微量の有害物質を除去する必要があるかもしれません。これには通常、化学吸収、吸着、膜分離、その他の技術が含まれます。