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活性炭吸附-催化燃燒工藝

新華網(wǎng)柏林4月27日電(報道員周谷風(fēng))德國柏林工業(yè)大學(xué)27日發(fā)表公報說(shuō),該校研究人員與美國科學(xué)家共同研發(fā)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(shuō),氫燃料電池產(chǎn)生電流的同時(shí)只生成水,非常環(huán)保,但由于其產(chǎn)生電流的化學(xué)過(guò)程必須使用大量貴金屬作為催化劑,因此氫燃料電池造價(jià)一直很高。

鉑是作為催化劑的貴金屬中常見(jiàn)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(diǎn)是,內部是較廉價(jià)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(shí),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(jìn)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(chē)間里揮發(fā)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(fēng)量的處理場(chǎng)合,均可獲得滿(mǎn)意的經(jīng)濟效果和社會(huì )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(gè)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(gè)吸附床可交替使用,一個(gè)催化燃燒室,先將有機廢氣用活性炭吸附,當快達到飽和時(shí)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(lái)使活性炭再生;脫附下來(lái)的有機物已被濃縮(濃度較原來(lái)提高幾十倍)并送入催化燃燒室進(jìn)行催化燃燒,在催化劑上于300~350℃進(jìn)行催化氧化,使其轉化為無(wú)害的CO2和H2O排出,當有機廢氣濃度達到2000PPm以上時(shí),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(mǎn)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(gè)吸附床進(jìn)行脫附時(shí)控制系統可自動(dòng)打開(kāi)另一個(gè)吸附床繼續進(jìn)行有機廢氣的吸附工作,如此以來(lái)兩臺吸附床切換運行可實(shí)現大工作量的連續工作。

工藝特點(diǎn):

該設備用材獨特、性能穩定、操作簡(jiǎn)便、安全可靠、節能省力,無(wú)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(yōu)越的動(dòng)力學(xué)性能。極適合于大風(fēng)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(jìn)行脫附再生,脫附再生,脫附后的氣體再送入催化燃燒室進(jìn)行凈化,不需外加能量,運轉費用低,節能效果顯著(zhù)。

活性炭選用決定著(zhù)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(yōu)的催化劑。