دي نوكس الكربون المنشط
اشتر الكربون المنشط DeNOx
تحديات الصناعة
حدود سعة الامتزاز
- إن قدرة امتزاز الكربون المنشط لأكسيد النيتروجين ضعيفة نسبيًا (حيث يمثل أكسيد النيتروجين أكثر من 901 تيرابايت 3 تيرابايت من أكسيد النيتروجين). ويتطلب استخدام مادة مؤكسدة (مثل الأكسدة) لتحويل أكسيد النيتروجين أولاً إلى شكل أكثر سهولة في الامتزاز، وهو أكسيد النيتروجين، مما يزيد من التكاليف والتعقيد.
التسمم بالمحفز
- سوف يحتل SO₂ وبخار الماء والغبار في غاز المداخن المواقع النشطة على سطح الكربون المنشط أو يتفاعل مع المحفز (مثل توليد الكبريتات)، مما يؤدي إلى انخفاض الكفاءة التحفيزية. لذلك، يلزم إجراء معالجة مسبقة إضافية.
تحدي التكاثر
- بعد امتصاصه، يحتاج الكربون المنشط إلى التجديد عند درجة حرارة عالية (300 - 500 درجة مئوية). هذه العملية تستهلك الكثير من الطاقة، كما أن التجديد المتكرر سيؤدي إلى تلف بنية المسام وتقصير عمر الخدمة.
العقبات الاقتصادية والمتعلقة بالنطاق
- ومقارنةً بالاختزال التحفيزي الانتقائي (SCR) التقليدي، فإن تكاليف المعدات والتشغيل لنزع النتروجين من الكربون المنشط أعلى، كما أن قدرته التنافسية ضعيفة نسبيًا في التطبيقات الصناعية واسعة النطاق.
إدارة المنتجات الثانوية
- إذا كان التحكم في العملية غير سليم، فقد يتم إنتاج أكسيد النيتروجين (غاز دفيئة قوي) أو قد تتآكل المعدات بسبب حمض النيتريك. لذلك، من الضروري تحسين ظروف التفاعل بشكل صارم.
أنواع الكربون المنشط ذات الصلة
- قيمة اليود: 600-1200
- حجم الشبكة: 1×4×4×8×8×8×8×16×16×8×30×12×40×20×40×20×40×20×50×30×60×40×70 (المزيد من الأحجام عند الطلب)
- الكثافة الظاهرة: 400-700
- قيمة اليود: 500-1300
- حجم الشبكة: 0.9-1 مم / 1.5-2 مم / 3-4 مم / 6 مم / 8 مم (المزيد من الأحجام عند الطلب)
- الكثافة الظاهرة: 450-600
- قيمة اليود: 500-1300
- الحجم الشبكي: 150/200/300/300/350 (المزيد من الأحجام عند الطلب)
- الكثافة الظاهرة: 450 - 550
- قيمة اليود 400-800
- حجم الشبكة: 100×100×100×100 مم/100×100×100×50 مم (كثافة خلايا مخصصة عند الطلب)
- الكثافة الظاهرة: 350-450
- قطر التجويف ： 1.5-8 مم
- قيمة اليود: 700-1200 ملغم/غم
- مساحة السطح: 700-1200 متر مربع/غم
- الكثافة الظاهرة: 320-550 كجم/م³
- قيمة اليود: 700-1200 ملغم/غم
- مساحة السطح: 700-1200 متر مربع/غم
- الكثافة الظاهرة: 320-550 كجم/م³
- قيمة اليود: 700-1200 ملغم/غم
- مساحة السطح: 700-1200 متر مربع/غم
- الكثافة الظاهرة: 300-650 كجم/م³
- قيمة اليود: 700-1200 ملغم/غم
- مساحة السطح: 700-1200 متر مربع/غم
- الكثافة الظاهرة: 320-550 كجم/م³
- طريقة التنشيط: التنشيط بالبخار/الغاز في درجات حرارة عالية
- بنية المسام: يهيمن عليها المسام المجهرية، توزيع المسام منتظم
- الملف البيئي: خالية من المواد الكيميائية ومنخفضة المحتوى من الرماد
- التطبيقات الأولية: الامتزاز في المرحلة الغازية، وتنقية مياه الشرب
- طريقة التنشيط: التنشيط الكيميائي (على سبيل المثال، H₃PO₄PO₄/ZnCl₂) في درجات حرارة معتدلة
- بنية المسام: متوسطة المسام غنية بمساحة سطح أعلى
- كفاءة المعالجة: زمن تنشيط أقصر، إنتاجية أعلى 30-50%
- ما بعد المعالجة: الغسل الحمضي مطلوب لإزالة البقايا
- التحويل الوظيفي: محملة بعوامل نشطة (على سبيل المثال، I₂/Ag/KOH)
- الامتزاز المستهدف: تعزيز التقاط ملوثات محددة (على سبيل المثال، الزئبق⁰/H₂S/الغازات الحمضية)
- التخصيص: مُحسَّن كيميائيًا للملوثات المستهدفة
- التطبيقات الأساسية: معالجة الغازات الصناعية والحماية من المواد الكيميائية والبيولوجية والإشعاعية والنووية
لماذا نستخدم الكربون المنشط الخاص بنا
خصائص المواد المتميزة:
1. مساحة سطح محددة عالية (1200 - 1500 متر مربع/غرام): هيكل المسام متطور بشكل جيد، وتزداد قدرة الامتزاز بأكثر من 30% مقارنة بالكربون المنشط العادي، مما يمدد دورة التجديد بشكل كبير.
2. تعديل مخصص لإزالة أكسيد النيتروز: عند تحميلها بجسيمات نانوية من النحاس/الفيورين النانوي، تزيد الكفاءة التحفيزية في درجات الحرارة المنخفضة (100 - 200 ℃) عن 90%. للمعالجة المشتركة لـ SO₂:
يتم تعديل السطح بمجموعات وظيفية أساسية، ويتجاوز محتوى الكبريت 300 مجم/جم.
3. قوة ميكانيكية عالية: يتم تعزيز مقاومة التآكل بواسطة 50%، مما يقلل من فقدان السحق في عملية السرير المتحرك.
حماية البيئة والاستدامة البيئية ：
1. إنتاج أخضر: باستخدام المواد الخام من قشرة جوز الهند/الكتلة الحيوية، يتم تقليل البصمة الكربونية بمقدار 50%.
2. ناتج استعادة الموارد: يمكن إعادة تدوير المنتج الثانوي لنزع الكبريت إلى حمض الكبريتيك المركز 98% (تمشياً مع المعايير الصناعية). يمكن حرق الكربون المنشط للنفايات للحصول على قيمة حرارية عالية، والتي يمكن استخدامها لاستعادة الموارد.
قابلية تكييف العمليات المبتكرة:
1. حل متعدد السيناريوهات، يدمج إزالة الكبريت ونزع النتروجين، وطريقة الكربون المنشط البيولوجي، وطريقة امتصاص الأكسدة، وتكنولوجيا التجديد الذكية. ويضمن هذا النهج الشامل إزالة الملوثات بكفاءة عالية عبر مختلف الانبعاثات الصناعية، والتكيف مع الأحمال المتقلبة والمعايير البيئية الصارمة.
2. تكنولوجيا التجديد الذكي: مجهزة بمعدات التجديد بالموجات الدقيقة، يقلل النظام من استهلاك الطاقة بمقدار 60% مقارنة بالتجديد الحراري التقليدي، مع الحفاظ على معدل استرداد النشاط > 95%. تقلل عملية التجديد المستدامة هذه من التكاليف التشغيلية وتطيل عمر الكربون المنشط، مما يضمن فوائد اقتصادية وبيئية طويلة الأجل.
العمليات والتكنولوجيا
1. طريقة امتزاز الكربون المنشط
نظرة عامة على الحل
وتعتمد عملية نزع النتروجين عن طريق امتزاز الكربون المنشط بشكل أساسي على بنيته المسامية للامتزاز الفيزيائي لأكاسيد النيتروجين (تأثير امتزاز أكسيد النيتروجين أفضل من تأثير أكسيد النيتروجين). وفي الوقت نفسه، يستخدم الكربون المنشط مجموعات وظيفية سطحية أو محفزات معدنية محملة لأكسدة أكسيد النيتروجين إلى أكسيد النيتروجين وتحويله إلى نترات، أو اختزال أكسيد النيتروجين إلى غاز النيتروجين (N₂) تحت تأثير عامل اختزال (مثل NH₃).
المزايا الرئيسية
- ويمكنه امتصاص أكسيد النيتروجين مباشرةً في درجات حرارة عادية/متوسطة تتراوح بين 50 و200 درجة مئوية (بينما يتطلب مفاعل التخفيض العكسي التقليدي درجات حرارة عالية)، دون الحاجة إلى استهلاك طاقة تسخين إضافية.
- ويتميز بكفاءة امتزاز عالية للتركيزات المنخفضة من NOـ NOm_2093↩ (مثل < 500 جزء في المليون) وهو مناسب لمصادر الانبعاثات المتقطعة أو الحالات ذات الأحمال المتقلبة.
- وهي مناسبة لمصادر الانبعاثات المتقطعة أو الحالات ذات الأحمال المتقلبة.
- يمكن لمسامات الكربون المنشط أن تمتص مختلف الملوثات المعقدة مثل المواد العضوية والمعادن الثقيلة في وقت واحد، مما يحقق تنقية متكاملة.
- امتصاص SO₂ بشكل تفضيلي وأكسدته تحفيزيًا إلى حمض الكبريتيك، وبالتالي تقليل تداخل SO₂ في العمليات اللاحقة.
- يمكن إعادة تدوير منتجات الامتزاز ومعالجتها مركزياً، دون تصريف مياه الصرف الصحي.
2. طريقة الاختزال التحفيزي للكربون المنشط
نظرة عامة على الحل
إن طريقة امتصاص أكسدة الكربون المنشط بالأكسدة لنزع النتروجين هي عملية من خطوتين تجمع بين الأكسدة الحفازة والامتصاص الكيميائي. من خلال العمل التحفيزي للكربون المنشط، يتم تحويل أكسيد النيتروجين غير القابل للذوبان إلى أكسيد النيتروجين الأكثر قابلية للتحكم، ثم يتم تحويل هذه المادة إلى نترات أو نيتريت بواسطة سائل الامتصاص.
المزايا الرئيسية
- يمكن أن تعمل بكفاءة في نطاق درجات حرارة تتراوح بين 100 - 250 درجة مئوية، وهي مناسبة بشكل خاص لغازات النفايات التي لا يمكن معالجتها في درجات حرارة عالية.
- لا حاجة إلى تسخين إضافي لغاز المداخن، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف الطاقة.
- يمكن للكربون المنشط أن يمتص كبريت ثاني أكسيد الكبريت ويحفز اختزال أكسيد النيتروجين في نفس الوقت، مما يحل مشكلة التعايش بين الملوثات المتعددة. كما أنه يلغي الحاجة إلى وحدة منفصلة لإزالة الكبريت، مما يقلل من الاستثمار في المعدات وشغل المساحة.
- وفي ظل الظروف المُحسّنة، يمكن أن يصل معدل تحويل NOₓ إلى 80 - 95%، والنواتج الرئيسية هي N₂ وH₂O↩O↩ غير الضارة.
- يمكن للبنية المسامية للكربون المنشط أن تمتص الغبار وتقلل من خطر انسداد المحفز.
- استعادة النشاط من خلال الانحلال الحراري أو التنظيف الكيميائي لإطالة عمر الخدمة.
3. طريقة امتصاص أكسدة الكربون المنشط بالأكسدة
نظرة عامة على الحل
إن طريقة امتصاص أكسدة الكربون المنشط بالأكسدة لنزع النتروجين هي عملية من خطوتين تجمع بين الأكسدة الحفازة والامتصاص الكيميائي. من خلال العمل التحفيزي للكربون المنشط، يتم تحويل أكسيد النيتروجين غير القابل للذوبان إلى أكسيد النيتروجين الأكثر قابلية للتحكم، ثم يتم تحويل هذه المادة إلى نترات أو نيتريت بواسطة سائل الامتصاص.
المزايا الرئيسية
- يمكن أن تعمل بكفاءة في نطاق درجة حرارة 80 - 150 درجة مئوية، مستفيدةً مباشرةً من الحرارة المتبقية من غاز المداخن ودون الحاجة إلى تدفئة إضافية. يمكن تقليل استهلاك الطاقة بأكثر من 30%.
- يقوم الكربون المنشط بامتصاص SO₂ بشكل انتقائي ويحفزه إلى H₂SO₄SO₄، وبالتالي يقلل من تداخل SO₂ على محلول الامتصاص.
- يمكن لبنية المسام أن تمتص المعادن الثقيلة مثل الزئبق والرصاص، وكذلك الملوثات العضوية.
- يمكن تنقية محلول امتصاص النترات لإنتاج مادة NaNO₃ الصناعية (مادة خام للأسمدة) أو يمكن تحليله كهربائيًا لإعادة توليد حمض النيتريك.
4. عملية إزالة الكبريت ونزع النتروجين معاً
نظرة عامة على الحل
إن عملية إزالة الكبريت ونزع النتروجين المدمجة هي تقنية متكاملة لتنقية غاز المداخن تزيل كبريت الكبريت ونزع النتروجين في آن واحد من خلال نظام واحد. ومن بينها، يعمل الكربون المنشط كوسيط أساسي لتحقيق نزع النتروجين بكفاءة.
المزايا الرئيسية
- ويمكن للنظام الواحد إزالة SO₂ (بكفاءة تزيد عن 95%) وNOₓ (بكفاءة تزيد عن 80%) في آن واحد، مما يجنب العملية المعقدة المتمثلة في توصيل أجهزة متعددة على التوالي.
- يمتص الكربون المنشط أولاً SO₂ ويحولها إلى حمض الكبريتيك، وبالتالي يمنع SO₂ من تسميم محفز نزع النتروجين.
- لا يزال بإمكانها العمل بثبات حتى في حالة ارتفاع نسبة الكبريت (SO₂> 1000 جزء في المليون) أو الرطوبة العالية (الرطوبة > 15%) أو غازات المداخن المتربة.
- يمكن إعادة توليد SO₂ الممتز لإنتاج حمض الكبريتيك المركز (بدرجة نقاء 98%)، وبالتالي تحقيق الاستفادة العالية القيمة من النفايات.
- لا حاجة لاستخدام الأمونيا (NH₃)، مما يجنبك مخاطر التلوث الثانوي والسلامة.
5. طريقة الكربون المنشط بيولوجياً
نظرة عامة على الحل
إن طريقة الكربون المنشط البيولوجي لنزع النتروجين هي تقنية خضراء تجمع بين امتزاز الكربون المنشط والتحلل الميكروبي. من خلال التأثيرات المزدوجة لـ "التخصيب الفيزيائي والتحويل البيولوجي"، يتم تحويل أكاسيد النيتروجين (NOـ NO) في نهاية المطاف إلى غاز نيتروجين غير ضار (N₂).
المزايا الرئيسية
- يتم تحويل NO ــ NO ــ بالكامل إلى N₂ وCO₂، مع عدم وجود منتجات كيميائية ثانوية (مثل تسرب الأمونيا في عملية التخفيض الحاد للانبعاثات الحلقية أو مياه الصرف المحتوية على الملح في العملية الرطبة).
- وهو لا يعتمد على الكواشف عالية الخطورة مثل الأمونيا والأوزون، مما يقضي على مخاطر التخزين والتسرب.
- يمكن لطبقة امتصاص الكربون المنشط أن تحبس الغبار. تكون الكائنات الدقيقة أكثر نشاطًا في البيئات الرطبة.
- تعمل في ظروف درجة الحرارة والضغط العادية، دون الحاجة إلى معدات تسخين أو معدات الضغط العالي.
- يبلغ استهلاك الطاقة 10-201 تيرابايت 3 تيرابايت فقط من استهلاك الطاقة في تقنية SCR.
- يمكن لبكتيريا نزع النتروجين استقلاب جزء من SO₂ لإنتاج عنصر الكبريت (S⁰)، وبالتالي تقليل تداخل الكبريت.