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活性炭吸附-催化燃燒工藝

新華網柏林4月27日電(報道員周谷風)德國柏林工業大學27日發表公報說,該校研究人員與美國科學家共同研發出一種新型鉑合金,以它作為催化劑可將氫燃料電池的成本降低80%。

公報說,氫燃料電池產生電流的同時只生成水,非常環保,但由于其產生電流的化學過程必須使用大量貴金屬作為催化劑,因此氫燃料電池造價一直很高。

鉑是作為催化劑的貴金屬中常見的一種。研究人員先將鉑與銅混合,然后再從鉑銅合金中分離出部分銅,由此得到直徑僅為幾納米的球狀鉑銅合金。這種球狀鉑銅合金的特點是,內部是較廉價的銅,鉑原子主要分布在合金表面,這極大減少了鉑的使用量。同時,由于合金表面鉑原子的排列密度比普通鉑要緊密得多,這種新型催化劑的催化效果較好。研究人員估計,使用這種催化劑的氫燃料電池可將成本降低80%。

研究人員將進一步研究鉑與其他非貴金屬的結合效果,以期找到性能本凈化裝置主要用于噴漆、涂裝、印刷、機電、家電、制鞋、塑料以及各種化工車間里揮發或泄露出的有害有機廢氣的凈化及臭味的消除,適用于較低濃度(50~10000PPm)的不宜采用直接燃燒或催化燃燒法和吸附回收法處理的有機廢氣,尤其對大風量的處理場合,均可獲得滿意的經濟效果和社會效果。

工藝原理概述:

本凈化裝置是根據吸附(效率高)和催化燃燒(節能)兩個基本原理設計的。即吸附濃縮—催化燃燒法。設備采用雙氣路連續工作,設兩個吸附床可交替使用,一個催化燃燒室,先將有機廢氣用活性炭吸附,當快達到飽和時停止吸附操作,然后用熱氣流將有機物從活性炭上脫附下來使活性炭再生;脫附下來的有機物已被濃縮(濃度較原來提高幾十倍)并送入催化燃燒室進行催化燃燒,在催化劑上于300~350℃進行催化氧化,使其轉化為無害的CO2和H2O排出,當有機廢氣濃度達到2000PPm以上時,有機廢氣在催化床可維持自然,不用外加熱,燃燒后的尾氣一部份排出大氣,大部份送往吸附床用于活性炭的脫附再生。這樣能滿足燃燒和脫附所需熱能,達到節能的目的,再生后的活性炭可用于下次吸附;在其中一個吸附床進行脫附時控制系統可自動打開另一個吸附床繼續進行有機廢氣的吸附工作,如此以來兩臺吸附床切換運行可實現大工作量的連續工作。

工藝特點:

該設備用材獨特、性能穩定、操作簡便、安全可靠、節能省力,無二次污染。

采用新型的活性炭吸附材料—蜂窩狀活性炭,與粒狀相比具有優越的動力學性能。極適合于大風量下使用。催化燃燒室采用陶瓷蜂窩體的貴金屬催化劑,阻力小,活性高。吸附有機物廢氣的活性炭床,可用催化燃燒后的廢氣進行脫附再生,脫附再生,脫附后的氣體再送入催化燃燒室進行凈化,不需外加能量,運轉費用低,節能效果顯著。

活性炭選用決定著廢氣處理設備凈化效率的高低,所以要在保證合格排放的基礎上,合理配置活性碳的填充量,選用合適活性炭。更加優的催化劑。


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