Ozonkatalytische oxidatietechnologie is een geavanceerde oxidatietechnologie die katalysatoren gebruikt om vrije hydroxylgroepen te genereren om de afbraak van vuurvast organisch materiaal in water te verbeteren. De mogelijkheden voor koolstofreductie en ontkleuring zijn aanzienlijk hoger dan die van eenvoudige ozonoxidatie. Het heeft de kenmerken van een hoge afbraakefficiëntie en milieuvriendelijkheid, en de kosten ervan zijn ook lager dan die. Eenvoudige ozonoxidatie heeft geleidelijk de aandacht getrokken en is een van de hotspots voor onderzoek geworden, en heeft goede toepassingsvooruitzichten op het gebied van geavanceerde behandeling van industrieel afvalwater.
Wat is ozonkatalysatorDefinitie van katalysator
Katalytische ozonisatietechnologie kan worden onderverdeeld in homogene ozon-katalytische oxidatie waarbij metaalionen en waterstofperoxide als katalysatoren worden gebruikt en waarbij gebruik wordt gemaakt van vast metaal, metaaloxide of metaal of metaaloxide geladen op een drager, afhankelijk van de verschillende fasetoestanden van de gebruikte katalysatoren. Katalysator heterogene katalytische oxidatie van ozon. Homogene ozonkatalysatoren hebben een uniforme verdeling en een hoge katalytische activiteit, maar zijn moeilijk te recyclen en veroorzaken gemakkelijk secundaire vervuiling. Daarom hebben de meeste onderzoekers meer aandacht besteed aan heterogene ozonkatalysatoren die recyclebaar, economisch en milieuvriendelijk zijn. Bij heterogene katalytische oxidatie door ozon bestaat de katalysator in vaste toestand en wordt verkregen door actieve componenten met katalytisch vermogen op een katalysatordrager te laden. De actieve component heeft een katalytisch effect en de katalysatordrager heeft een adsorptie-effect. Actieve componenten worden hoofdzakelijk onderverdeeld in drie categorieën: edelmetaalelementen, goedkope overgangsmetaalelementen (Mn, Fe, Cu, enz.) en overvloedige zeldzame aardelementen (Ce, La, enz.). De toepassing van edelmetalen is beperkt vanwege de hoge prijs ervan. Momenteel worden vooral goedkope exemplaren gebruikt. Overgangsmetalen en hun oxiden.
Bereidingsproces van ozonkatalysator
De productiemethode van heterogene ozonkatalysatoren die momenteel worden gebruikt om vuurvast afvalwater te behandelen, maakt over het algemeen gebruik van mechanische mengmethode, impregnatiemethode, precipitatiemethode en hotmeltmethode. Onder hen heeft de mechanische mengmethode waarbij gebruik wordt gemaakt van vast metaaloxide de voordelen van een eenvoudige bediening en geschikt voor grootschalige batchproductie. Omdat heterogene ozonkatalysatoren over het algemeen overgangsmetalen en zeldzame aardmetalen als katalytisch actieve componenten op een drager ondersteunen, zijn het gehalte aan katalytisch actieve componenten en het aantal actieve plaatsen de sleutel tot het bepalen van de katalytische efficiëntie ervan.
Marktsituatie van ozonkatalysatoren op de markt
Momenteel zijn er veel soorten heterogene katalysatoren, maar de katalytische effecten zijn ongelijkmatig in praktische toepassingen. De meeste ozonkatalysatoren op de markt bestaan in de vorm van poeders en korrels, die een verhoogde bedweerstand, een slechtere warmteoverdracht, katalysatorverliezen, hoge katalysatorbehandelingskosten, moeilijkheden bij recycling en secundaire vervuiling kunnen veroorzaken, waardoor het gebruik ervan wordt beperkt. Toepassingen op het gebied van geavanceerde zuivering in rioolwaterzuiveringsinstallaties en directe toepassingen in de industrie. Alleen door het katalysatorpoeder een bepaalde vorm, druksterkte en slijtvastheid te geven, kan het beter in de werkelijke industrie worden gebruikt. Bij het proces van heterogene ozon-katalytische oxidatie van afvalwater bestaan de huidige industriële heterogene ozonkatalysatoren meestal uit bolvormige vaste deeltjes van 2 tot 5 mm, en is de katalysatordichtheid veel groter dan die van water. Om de massaoverdracht tussen de gas-, vloeistof- en vaste fasen te verbeteren, is een geforceerde circulatie van de vloeistof vereist. Het fluïdiseren van de katalysatordeeltjes kost energie en verhoogt de bedrijfskosten van de ozontechnologie. Als een ozonkatalysator met een dichtheid dichtbij die van water kan worden ontwikkeld, kan de vaste katalysator worden gefluïdiseerd door minder energie te leveren, wat de kosten van afvalwaterbeheer aanzienlijk zal verminderen.
Technische verbeteringen van ozonkatalysator
Het wetenschaps- en technologie-R&D-team combineerde relevant onderzoek om een katalytisch ozonmechanisme te ontwikkelen waarbij verschillende alkalische groepen op het oppervlak van actieve kool als actieve locaties worden gebruikt. Actieve kool profiteert van het grote specifieke oppervlak en de overvloedige functionele groepen op het oppervlak. Deze groepen fungeren niet alleen als ·OH-initiatoren in het kettingreactiemechanisme, maar dienen ook als adsorptieplaatsen voor organisch materiaal om het massaoverdrachtsproces te versnellen. De organische combinatie van het geladen metaal en de koolstofdrager verhoogt de fysieke sterkte, vermindert de slijtage van de katalysator tijdens het proces van gas/vloeistofwrijving en deeltjesbotsing, en handhaaft de structurele integriteit in de grootste mate. Daarom heeft dit type katalysator een grote promotiewaarde.
