المعالجة هي الخطوة الأولى من نظام معالجة الغاز المتبقي من ورشة تعقيم أكسيد الإيثيلين ، وهي أيضًا فرضية لضمان التطبيق الفعال لتكنولوجيا الاحتراق الحفاز. الغرض الرئيسي من المعالجة هو إزالة الشوائب مثل المادة الجسيمية والزيت والرطوبة في غاز العادم لمنع هذه الشوائب من انسداد المحفز والتأثير على التأثير الحفاز والاستقرار.
إزالة الجسيمات: تتم إزالة جزيئات كبيرة في غاز العادم من خلال معدات مثل جامعي الغبار بالكيس وجمعات الغبار الإعصار لضمان أن يكون غاز العادم الذي يدخل المفاعل الحفاز نظيفًا.
إزالة الرطوبة وإزالة الزيت: قد يحتوي غاز عادم أكسيد الإيثيلين على كمية معينة من الرطوبة والزيت ، والتي قد تتكثف في السائل في درجات حرارة منخفضة وتمنع مسام المحفز. لذلك ، من الضروري إزالة الرطوبة والزيت من غاز العادم من خلال التكثيف والترشيح وطرق أخرى.
تنظيم درجة الحرارة: عادة ما تحدث تفاعلات الاحتراق الحفاز ضمن نطاق درجة حرارة معينة ، وقد تؤثر درجات الحرارة المرتفعة جدًا أو المنخفضة جدًا على التأثير الحفاز. لذلك ، يحتاج غاز العادم أيضًا إلى تنظيم درجة الحرارة في مرحلة المعالجة لضمان أن تكون درجة الحرارة مناسبة عندما تدخل المفاعل.

المحفز هو جوهر تكنولوجيا الاحتراق الحفاز ، ويرتبط اختياره وتصميمه مباشرة بالتأثير الحفاز والاستقرار. بصفتها حاملة المحفز ، فإن تصميم المفاعل أمر بالغ الأهمية أيضًا.
اختيار المحفز:
التكوين: يؤثر تكوين المحفز بشكل مباشر على نشاطه الحفاز والانتقائية والاستقرار. تشمل المحفزات الشائعة المحفزات المعدنية الثمينة (مثل البلاتين ، البلاديوم ، إلخ) ومحفزات معدنية غير بيدية (مثل أكاسيد النحاس ، المنجنيز ، الكوبالت ، إلخ). المحفزات المعدنية الثمينة نشطة للغاية ولكنها باهظة الثمن. المحفزات المعدنية غير الواضحة أقل تكلفة ولكنها قد تكون أقل نشاطًا. لذلك ، من الضروري النظر بشكل شامل في العوامل مثل تكوين غاز العادم والتركيز ودرجة الحرارة لاختيار محفز مناسب.
الهيكل: بنية المحفز (مثل حجم الجسيمات والشكل والمسامية ، إلخ) سيؤثر أيضًا على تأثيره الحفاز. بشكل عام ، فإن المحفزات ذات الجسيمات الصغيرة والمسامية العالية لها مساحة سطح محددة أكبر ، والتي تفضي إلى التلامس الكامل بين غاز العادم والمحفز ، وبالتالي تحسين الكفاءة الحفزية.
الاستقرار: استقرار المحفز هو مفتاح تطبيقه على المدى الطويل. من الضروري اختيار محفز ذو قدرة قوية لمكافحة التسمم ، ومقاومة درجات الحرارة العالية ومقاومة التآكل لضمان استقرارها وموثوقيتها في التشغيل على المدى الطويل.
تصميم المفاعل:
الهيكل: يجب أن يسهل هيكل المفاعل التلامس الكامل وخلط غاز العادم والمحفز ، مع ضمان التوزيع الموحد لغاز العادم في المفاعل. تشمل هياكل المفاعل الشائعة مفاعل الأسرة الثابتة ، مفاعل السرير المميّد ومفاعل السرير.
المادة: يجب أن يكون لمواد المفاعل مقاومة جيدة للتآكل ومقاومة درجة الحرارة العالية لضمان استقرارها وسلامتها في التشغيل على المدى الطويل.
ظروف التشغيل: يجب تحسين ظروف التشغيل للمفاعل (مثل درجة الحرارة والضغط ومعدل التدفق ، إلخ) وفقًا لخصائص المحفز وتكوين غاز العادم لضمان أفضل تأثير تحفيزي واستقرار.
بعد خلط غاز العادم المعالجة بكمية مناسبة من الهواء ، فإنه يدخل المفاعل المجهز بالمحفز. تحت عمل المحفز ، يتم أكسدة الملوثات العضوية مثل أكسيد الإيثيلين بسرعة ويتحلل عند درجة حرارة أقل وتحويلها إلى ثاني أكسيد الكربون والماء. هذه العملية هي جوهر تكنولوجيا الاحتراق الحفاز ومفتاح تحقيق تنقية غاز العادم.
تحلل الأكسدة: تحت عمل المحفز ، يتفاعل الملوثات العضوية في غاز العادم مع الأكسجين في الهواء لإنتاج ثاني أكسيد الكربون والماء. عادة ما يتم إجراء التفاعل هذا عند درجة حرارة أقل ، وتجنب تلف المعدات ومخاطر السلامة التي قد تكون ناتجة عن تشغيل درجة الحرارة المرتفعة.
التحكم في درجة الحرارة: يكون لدرجة حرارة تفاعل الاحتراق الحفاز تأثير مهم على التأثير الحفاز. ارتفاع درجة الحرارة قد تتسبب في إلغاء تنشيط المحفز أو حرقه ، في حين أن درجة الحرارة منخفضة للغاية قد تؤثر على الكفاءة الحفزية. لذلك ، من الضروري التأكد من الحفاظ على درجة الحرارة في المفاعل ضمن نطاق مناسب من خلال نظام التحكم في درجة الحرارة.
سرعة الفضاء ووقت الإقامة: سرعة الفضاء (أي معدل تدفق غاز العادم من خلال المحفز) ووقت الإقامة (أي وقت الإقامة لغاز العادم في المفاعل) هي أيضًا عوامل مهمة تؤثر على التأثير الحفاز. قد تؤدي سرعة المساحة المرتفعة جدًا أو وقت الإقامة القصير جدًا إلى حفز غير مكتمل ، في حين أن سرعة المساحة المنخفضة جدًا أو وقت الإقامة الطويل قد يزيد من استهلاك الطاقة والتكلفة. لذلك ، من الضروري تعيين سرعة المساحة ووقت الإقامة بشكل معقول وفقًا لتكوين غاز العادم وتركيز وخصائص المحفز.

على الرغم من أن تركيز المواد الضارة في غاز الذيل بعد الاحتراق الحفاز قد انخفض بشكل كبير ، إلا أنه لا يزال يحتاج إلى مزيد من العلاج لضمان استيفاء معايير الانبعاثات. يتضمن هذا عادة تبريد غاز الذيل وإزالة الغبار وخطوات التنقية العميقة المحتملة.
تبريد غاز الذيل: بعد تفاعل الاحتراق الحفاز ، تكون درجة حرارة غاز الذيل عالية. من الضروري استخدام معدات التبريد لتقليل درجة حرارة غاز الذيل إلى مستوى مناسب للعلاج والانبعاثات اللاحقة.
إزالة الغبار: على الرغم من أن معظم المادة الجسيمية قد تمت إزالة في مرحلة المعالجة ، إلا أنه قد يتم إنشاء مادة جسيمية جديدة أثناء عملية الاحتراق الحفاز. لذلك ، من الضروري استخدام معدات إزالة الغبار لزيادة إزالة الجسيمات في غاز الذيل.
تنقية عميقة: بالنسبة لبعض المناسبات الخاصة ، قد يكون من الضروري تنقية غاز الذيل بعمق لإزالة المواد الضارة الممكنة. ويشمل هذا عادة الامتصاص الكيميائي ، والامتصاص ، وفصل الغشاء وغيرها من التقنيات .