DeNOx-Aktivkohle
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Herausforderungen für die Industrie
Begrenzung der Adsorptionskapazität
- Die Adsorptionskapazität von Aktivkohle für NO ist relativ gering (wobei NO über 90% des NOₓ ausmacht). Es erfordert die Verwendung eines Oxidationsmittels (wie O₃), um NO zunächst in eine leichter zu adsorbierende Form, NO₂, umzuwandeln, was die Kosten und den Aufwand erhöht.
Katalysator-Vergiftung
- Das SO₂, der Wasserdampf und der Staub im Rauchgas besetzen die aktiven Stellen auf der Oberfläche der Aktivkohle oder reagieren mit dem Katalysator (z. B. durch Bildung von Sulfaten), was zu einer Verringerung der katalytischen Effizienz führt. Daher ist eine zusätzliche Vorbehandlung erforderlich.
Reproduktionsherausforderung
- Nach der Adsorption muss die Aktivkohle bei hoher Temperatur (300 - 500°C) regeneriert werden. Dieser Prozess ist energieintensiv, und eine wiederholte Regeneration beschädigt die Porenstruktur und verkürzt die Lebensdauer.
Wirtschaftliche und größenbedingte Hindernisse
- Im Vergleich zur herkömmlichen SCR (Selective Catalytic Reduction) sind die Ausrüstungs- und Betriebskosten der Aktivkohledenitrifikation höher, und ihre Wettbewerbsfähigkeit ist bei großindustriellen Anwendungen relativ gering.
Management von Nebenerzeugnissen
- Bei unsachgemäßer Prozesssteuerung kann N₂O (ein starkes Treibhausgas) entstehen oder die Geräte können durch Salpetersäure korrodiert werden. Daher ist es notwendig, die Reaktionsbedingungen streng zu optimieren.
verwandte Arten von Aktivkohle
- Jodwert: 600-1200
- Maschenweite: 1×4/4×8/8×16/8×30/12×40/20×40/20×50/30×60/40×70 (weitere Größen auf Anfrage)
- Scheinbare Dichte: 400-700
- Jodwert: 500-1300
- Maschenweite:0,9-1mm/1,5-2mm/3-4mm/6mm/8mm(Weitere Größen auf Anfrage)
- Scheinbare Dichte: 450-600
- Jodwert: 500-1300
- Maschenweite: 150/200/300/350 (weitere Maschenweiten auf Anfrage)
- Scheinbare Dichte: 450 - 550
- Jodwert: 400-800
- Maschenweite: 100×100×100mm/100×100×50mm (kundenspezifische Zelldichte auf Anfrage)
- Scheinbare Dichte: 350-450
- Bohrungsdurchmesser：1,5-8mm
- Jodwert: 700-1200 mg/g
- Oberfläche: 700-1200 m²/g
- Scheinbare Dichte: 320-550 kg/m³
- Jodwert: 700-1200 mg/g
- Oberfläche: 700-1200 m²/g
- Scheinbare Dichte: 320-550 kg/m³
- Jodwert: 700-1200 mg/g
- Oberfläche: 700-1200 m²/g
- Scheinbare Dichte: 300-650 kg/m³
- Jodwert: 700-1200 mg/g
- Oberfläche: 700-1200 m²/g
- Scheinbare Dichte: 320-550 kg/m³
- Aktivierungsverfahren: Dampf-/Gasaktivierung bei hohen Temperaturen
- Porenstruktur: Mikroporös-dominiert, gleichmäßige Porenverteilung
- Umweltfreundliches Profil: Chemikalienfrei, niedriger Aschegehalt
- Primäre Anwendungen: Gasphasenadsorption, Trinkwasseraufbereitung
- Aktivierungsverfahren: Chemische Aktivierung (z. B. H₃PO₄/ZnCl₂) bei moderaten Temperaturen
- Porenstruktur: Mesoporös-reich, größere Oberfläche
- Prozess-Effizienz: Kürzere Aktivierungszeit, 30-50% höhere Ausbeute
- Nachbehandlung: Saures Waschen erforderlich, um Rückstände zu entfernen
- Funktionalisierung: Beladen mit Wirkstoffen (z. B. I₂/Ag/KOH)
- Gezielte Adsorption: Verbesserte Abscheidung bestimmter Schadstoffe (z. B. Hg⁰/H₂S/saure Gase)
- Individuelle Anpassung: Chemisch optimiert für Zielkontaminanten
- Hauptanwendungen: Industrielle Gasbehandlung, CBRN-Schutz
Warum unsere Aktivkohle verwenden?
Hervorragende Materialeigenschaften:
1. Hohe spezifische Oberfläche (1200 - 1500 m²/g): Die Porenstruktur ist gut entwickelt, und die Adsorptionskapazität ist um mehr als 30% im Vergleich zu gewöhnlicher Aktivkohle erhöht, wodurch der Regenerationszyklus erheblich verlängert wird.
2. Maßgeschneiderte Modifikation für die NOₓ-Entfernung: Mit Cu/Fe-Nanopartikeln beladen, liegt die katalytische Effizienz bei niedrigen Temperaturen (100 - 200℃) über 90%. Für die Co-Verarbeitung von SO₂:
Die Oberfläche wird mit basischen funktionellen Gruppen modifiziert, und der Schwefelgehalt übersteigt 300 mg/g.
3. Hohe mechanische Festigkeit: Die Verschleißfestigkeit wird durch 50% verbessert, wodurch der Pulverisierungsverlust im Wanderbettverfahren verringert wird.
Umweltschutz und Nachhaltigkeit：
1. Grüne Produktion: Durch die Verwendung von Kokosnussschalen/Biomasse-Rohstoffen wird der Kohlenstoff-Fußabdruck um 50% reduziert.
2. Rückgewinnung von Ressourcen: Das Entschwefelungsnebenprodukt kann zu 98% konzentrierter Schwefelsäure (entsprechend den Industriestandards) recycelt werden. Die Abfall-Aktivkohle kann verbrannt werden, um einen hohen Heizwert zu erhalten, der für die Ressourcenrückgewinnung genutzt werden kann.
Anpassungsfähigkeit von innovativen Prozessen:
1. Multi-Szenario-Lösung, die Entschwefelung und Entstickung, biologische Aktivkohle-Methode, Oxidationsabsorptionsmethode und intelligente Regenerationstechnologie integriert. Dieser umfassende Ansatz gewährleistet eine hocheffiziente Schadstoffentfernung bei verschiedenen industriellen Emissionen und passt sich schwankenden Belastungen und strengen Umweltstandards an.
2. Intelligente Regenerationstechnologie: Ausgestattet mit einer Mikrowellen-Regenerationsanlage, reduziert das System den Energieverbrauch um 60% im Vergleich zur traditionellen thermischen Regeneration, während eine Aktivitätsrückgewinnungsrate von > 95% beibehalten wird. Dieser nachhaltige Regenerationsprozess minimiert die Betriebskosten und verlängert die Lebensdauer der Aktivkohle, wodurch langfristige wirtschaftliche und ökologische Vorteile gewährleistet werden.
Verfahren und Technologie
1. Aktivkohle-Adsorptionsverfahren
Überblick über die Lösung
Die Denitrifikation durch Adsorption von Aktivkohle beruht hauptsächlich auf ihrer porösen Struktur zur physikalischen Adsorption von Stickstoffoxiden (die Adsorptionswirkung von NO₂ ist besser als die von NO). Gleichzeitig werden funktionelle Oberflächengruppen oder beladene Metallkatalysatoren genutzt, um NO zu NO₂ zu oxidieren und in Nitrat umzuwandeln oder NOₓ unter Einwirkung eines Reduktionsmittels (wie NH₃) zu Stickstoffgas (N₂) zu reduzieren.
Die wichtigsten Vorteile
- Es kann NO₂ bei normalen/mittleren Temperaturen von 50 bis 200℃ direkt adsorbieren (während für die herkömmliche SCR hohe Temperaturen erforderlich sind), ohne dass zusätzliche Heizenergie benötigt wird.
- Es hat eine hohe Adsorptionsleistung bei niedrigen NOₓ-Konzentrationen (z. B. < 500 ppm) und eignet sich für intermittierende Emissionsquellen oder Situationen mit schwankenden Belastungen.
- Es eignet sich für intermittierende Emissionsquellen oder Situationen mit schwankenden Lasten.
- Die Poren der Aktivkohle können gleichzeitig verschiedene komplexe Schadstoffe wie organische Substanzen und Schwermetalle adsorbieren, wodurch eine integrierte Reinigung erreicht wird.
- Sie adsorbieren bevorzugt SO₂ und oxidieren es katalytisch zu Schwefelsäure, wodurch die Beeinträchtigung nachfolgender Prozesse durch SO₂ verringert wird.
- Die Adsorptionsprodukte können recycelt und zentral behandelt werden, so dass kein Abwasser anfällt.
2. Katalytische Reduktionsmethode mit Aktivkohle
Überblick über die Lösung
Die Aktivkohle-Oxidations-Absorptionsmethode zur Denitrifikation ist ein zweistufiger Prozess, der katalytische Oxidation und chemische Absorption kombiniert. Durch die katalytische Wirkung der Aktivkohle wird das unlösliche NO in das besser handhabbare NO₂ umgewandelt, und diese Substanz wird dann durch die Absorptionsflüssigkeit in Nitrat oder Nitrit umgewandelt.
Die wichtigsten Vorteile
- Er kann in einem Temperaturbereich von 100 - 250℃ effizient arbeiten und eignet sich besonders für Abgase, die nicht bei hohen Temperaturen behandelt werden können.
- Es ist keine zusätzliche Erwärmung des Rauchgases erforderlich, was die Energiekosten erheblich senkt.
- Aktivkohle kann gleichzeitig SO₂ adsorbieren und die Reduktion von NOₓ katalysieren, wodurch das Problem der Koexistenz mehrerer Schadstoffe gelöst wird. Sie macht eine separate Entschwefelungsanlage überflüssig, was die Investitionen in die Ausrüstung und den Platzbedarf reduziert.
- Unter optimierten Bedingungen kann die Umwandlungsrate von NOₓ 80 - 95% erreichen, und die Hauptprodukte sind harmloses N₂ und H₂O.
- Die poröse Struktur der Aktivkohle kann Staub adsorbieren und das Risiko einer Verstopfung des Katalysators verringern.
- Wiederherstellung der Aktivität durch Pyrolyse oder chemische Reinigung zur Verlängerung der Nutzungsdauer.
3. Aktivkohle-Oxidations-Absorptions-Verfahren
Überblick über die Lösung
Die Aktivkohle-Oxidations-Absorptionsmethode zur Denitrifikation ist ein zweistufiger Prozess, der katalytische Oxidation und chemische Absorption kombiniert. Durch die katalytische Wirkung der Aktivkohle wird das unlösliche NO in das besser handhabbare NO₂ umgewandelt, und diese Substanz wird dann durch die Absorptionsflüssigkeit in Nitrat oder Nitrit umgewandelt.
Die wichtigsten Vorteile
- Er kann im Temperaturbereich von 80 - 150℃ effizient arbeiten, indem er direkt die Restwärme des Rauchgases nutzt und keine zusätzliche Heizung benötigt. Der Energieverbrauch kann um mehr als 30% reduziert werden.
- Aktivkohle adsorbiert selektiv SO₂ und katalysiert es in H₂SO₄, wodurch die Störung durch SO₂ in der Absorptionslösung verringert wird.
- Die Porenstruktur kann Schwermetalle wie Hg und Pb sowie organische Schadstoffe adsorbieren.
- Die Nitratabsorptionslösung kann gereinigt werden, um NaNO₃ (ein Rohstoff für Düngemittel) in Industriequalität herzustellen, oder sie kann elektrolysiert werden, um Salpetersäure zu regenerieren.
4. Kombiniertes Verfahren zur Entschwefelung und Entstickung
Überblick über die Lösung
Das kombinierte Entschwefelungs- und Entstickungsverfahren ist eine integrierte Rauchgasreinigungstechnologie, bei der SO₂ und NOₓ gleichzeitig durch ein einziges System entfernt werden. Dabei dient Aktivkohle als Kernmedium für eine effiziente Entstickung.
Die wichtigsten Vorteile
- Ein einziges System kann gleichzeitig SO₂ (mit einem Wirkungsgrad von über 95%) und NOₓ (mit einem Wirkungsgrad von über 80%) entfernen, ohne dass mehrere Geräte in Reihe geschaltet werden müssen.
- Aktivkohle adsorbiert zunächst SO₂ und wandelt es in Schwefelsäure um, wodurch SO₂ daran gehindert wird, den Denitrifikationskatalysator zu vergiften.
- Selbst bei stark schwefelhaltigen (SO₂ > 1000 ppm), feuchten (Luftfeuchtigkeit > 15%) oder staubigen Rauchgasen ist ein stabiler Betrieb möglich.
- Das adsorbierte SO₂ kann regeneriert werden, um konzentrierte Schwefelsäure (mit einer Reinheit von 98%) herzustellen, wodurch eine hochwertige Verwertung von Abfallstoffen erreicht wird.
- Es muss kein Ammoniak (NH₃) verwendet werden, wodurch Sekundärverschmutzung und Sicherheitsrisiken vermieden werden.
5. Biologische Aktivkohle-Methode
Überblick über die Lösung
Die biologische Aktivkohlemethode zur Denitrifikation ist eine umweltfreundliche Technologie, die Aktivkohleadsorption mit mikrobiellem Abbau kombiniert. Durch die doppelte Wirkung von "physikalischer Anreicherung und biologischer Umwandlung" werden Stickoxide (NOₓ) letztlich in unschädliches Stickstoffgas (N₂) umgewandelt.
Die wichtigsten Vorteile
- NOₓ wird vollständig in N₂ und CO₂ umgewandelt, ohne dass chemische Nebenprodukte entstehen (wie z. B. Ammoniakaustritt bei SCR oder salzhaltige Abwässer beim Nassverfahren).
- Es ist nicht auf risikoreiche Reagenzien wie Ammoniak und Ozon angewiesen, so dass die Risiken der Lagerung und des Auslaufens entfallen.
- Die Aktivkohle-Adsorptionsschicht kann Staub binden. Mikroorganismen sind in feuchten Umgebungen aktiver.
- Es arbeitet unter normalen Temperatur- und Druckbedingungen, ohne dass eine Heizung oder Hochdruckausrüstung erforderlich ist.
- Der Energieverbrauch beträgt nur 10-20% desjenigen der SCR-Technologie.
- Die denitrifizierenden Bakterien können einen Teil des SO₂ zu elementarem Schwefel (S⁰) verstoffwechseln, wodurch die Schwefelinterferenz reduziert wird.
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