Cât de multe știți despre catalizatorul de ozon?

Tehnologia de oxidare catalitică a ozonului este o tehnologie avansată de oxidare care utilizează catalizatori pentru a genera grupări hidroxil libere pentru a îmbunătăți degradarea materiei organice refractare din apă. Capacitățile sale de reducere a carbonului și decolorare sunt semnificativ mai mari decât cele ale oxidării simple a ozonului. Are caracteristicile unei eficiențe ridicate de degradare și a unui mediu prietenos, iar costul său este, de asemenea, mai mic decât Oxidarea simplă a ozonului a atras treptat atenția și a devenit unul dintre punctele fierbinți de cercetare și are perspective bune de aplicare în domeniul epurării avansate a apelor uzate industriale.

Tehnologia de ozonizare catalitică poate fi împărțită în oxidare catalitică omogenă cu ozon folosind ioni metalici și peroxid de hidrogen ca catalizatori și folosind metal solid, oxid de metal sau metal sau oxid de metal încărcat pe un purtător în funcție de diferitele stări de fază ale catalizatorilor utilizați. Oxidare catalitică a ozonului heterogen de catalizator. Catalizatorii omogene de ozon au distribuție uniformă și activitate catalitică ridicată, dar sunt greu de reciclat și provoacă cu ușurință poluare secundară. Prin urmare, majoritatea cercetătorilor au acordat mai multă atenție catalizatorilor de ozon eterogene, care sunt reciclabili, economici și ecologici. În oxidarea catalitică heterogenă cu ozon, catalizatorul există în stare solidă și se obține prin încărcarea componentelor active cu capacitate catalitică pe un purtător de catalizator. Componenta activă are efect catalitic, iar purtătorul de catalizator are efect de adsorbție. Componentele active sunt împărțite în principal în trei categorii: elemente din metale prețioase, elemente de tranziție ieftine (Mn, Fe, Cu etc.) și elemente abundente din pământuri rare (Ce, La etc.). Aplicarea metalelor prețioase este limitată din cauza prețului ridicat al acestora. În prezent, sunt folosite în principal cele ieftine. Metalele de tranziție și oxizii lor.

Metoda de producție a catalizatorilor de ozon eterogene utilizată în prezent pentru tratarea apelor uzate refractare adoptă, în general, metoda de amestecare mecanică, metoda de impregnare, metoda de precipitare și metoda topiturii la cald. Printre acestea, metoda de amestecare mecanică folosind oxid de metal solid are avantajele unei funcționări simple și potrivite pentru producția de loturi pe scară largă. Deoarece catalizatorii heterogeni de ozon susțin, în general, metale de tranziție și metale cu pământuri rare ca componente catalitic active pe un purtător, conținutul componentelor sale catalitic active și numărul de situsuri active sunt cheia pentru determinarea eficienței sale catalitice.

În prezent, există multe tipuri de catalizatori eterogene, dar efectele catalitice sunt inegale în aplicații practice. Majoritatea catalizatorilor de ozon de pe piață există sub formă de pulberi și granule, care pot cauza rezistență crescută a stratului, transfer de căldură înrăutățit, pierderi de catalizator, costuri mari de tratare a catalizatorului, dificultate în reciclare și poluare secundară, ceea ce limitează utilizarea lor. Aplicații în domeniul epurării avansate în stațiile de epurare și aplicații directe în industrie. Numai prin modelarea pulberii de catalizator pentru a avea o anumită formă, rezistență la compresiune și rezistență la uzură poate fi utilizată mai bine în industria actuală. În procesul de oxidare catalitică cu ozon eterogen a apei uzate, actualii catalizatori industriali de ozon eterogene sunt în mare parte particule solide sferice de 2 până la 5 mm, iar densitatea catalizatorului este mult mai mare decât apa. Pentru a îmbunătăți transferul de masă între fazele gazoase, lichide și solide, este necesară circulația forțată a lichidului. Fluidizarea particulelor de catalizator consumă energie și crește costurile de operare ale tehnologiei cu ozon. Dacă se poate dezvolta un catalizator cu ozon cu o densitate apropiată de cea a apei, catalizatorul solid poate fi fluidizat furnizând mai puțină energie, ceea ce va reduce foarte mult costul de funcționare a apei uzate.

Echipa de cercetare și dezvoltare în știință și tehnologie a combinat cercetările relevante pentru a dezvolta un mecanism catalitic al ozonului folosind diferite grupuri alcaline de pe suprafața cărbunelui activat ca locuri active. Cărbunele activ beneficiază de suprafața sa specifică mare și de grupele funcționale abundente de pe suprafața sa. Aceste grupuri nu numai că acționează ca inițiatori ·OH în mecanismul reacției în lanț, dar servesc și ca locuri de adsorbție pentru materia organică pentru a accelera procesul de transfer de masă. Combinația organică a metalului încărcat și a purtătorului de carbon crește rezistența fizică, reduce uzura catalizatorului în timpul procesului de frecare gaz/lichid și ciocnirea particulelor și menține integritatea structurală în cea mai mare măsură. Prin urmare, acest tip de catalizator are o mare valoare de promovare.