Wie viel wissen Sie über Ozonkatalysatoren?

Die katalytische Ozonoxidationstechnologie ist eine fortschrittliche Oxidationstechnologie, die Katalysatoren verwendet, um freie Hydroxylgruppen zu erzeugen, um den Abbau feuerfester organischer Stoffe in Wasser zu fördern. Seine Kohlenstoffreduktions- und Entfärbungsfähigkeiten sind deutlich höher als die der einfachen Ozonoxidation. Es zeichnet sich durch eine hohe Abbaueffizienz und Umweltfreundlichkeit aus und ist auch kostengünstiger als die einfache Ozonoxidation. Die einfache Ozonoxidation hat nach und nach Aufmerksamkeit erregt, ist zu einem der Forschungsschwerpunkte geworden und verfügt über gute Anwendungsaussichten im Bereich der fortschrittlichen Behandlung von Industrieabwässern.

Die Technologie der katalytischen Ozonung lässt sich in eine homogene katalytische Ozonoxidation unter Verwendung von Metallionen und Wasserstoffperoxid als Katalysatoren und in die Verwendung fester Metalle, Metalloxide oder auf einen Träger geladener Metalle oder Metalloxide entsprechend den unterschiedlichen Phasenzuständen der verwendeten Katalysatoren unterteilen. Katalysator für heterogene katalytische Ozonoxidation. Homogene Ozonkatalysatoren weisen eine gleichmäßige Verteilung und eine hohe katalytische Aktivität auf, sind jedoch schwer zu recyceln und verursachen leicht Sekundärverschmutzung. Daher haben die meisten Forscher heterogenen Ozonkatalysatoren mehr Aufmerksamkeit geschenkt, die recycelbar, wirtschaftlich und umweltfreundlich sind. Bei der heterogenen katalytischen Ozonoxidation liegt der Katalysator in festem Zustand vor und wird durch Beladen aktiver Komponenten mit katalytischer Fähigkeit auf einen Katalysatorträger erhalten. Die Aktivkomponente hat eine katalytische Wirkung, der Katalysatorträger eine Adsorptionswirkung. Aktive Komponenten werden hauptsächlich in drei Kategorien unterteilt: Edelmetallelemente, billige Übergangsmetallelemente (Mn, Fe, Cu usw.) und reichlich vorhandene Seltenerdelemente (Ce, La usw.). Der Einsatz von Edelmetallen ist aufgrund ihres hohen Preises begrenzt. Derzeit werden hauptsächlich billige verwendet. Übergangsmetalle und ihre Oxide.

Das Herstellungsverfahren für heterogene Ozonkatalysatoren, das derzeit zur Behandlung von feuerfestem Abwasser verwendet wird, umfasst im Allgemeinen ein mechanisches Mischverfahren, ein Imprägnierverfahren, ein Fällungsverfahren und ein Heißschmelzverfahren. Unter anderem hat das mechanische Mischverfahren unter Verwendung von festem Metalloxid die Vorteile einer einfachen Bedienung und ist für die Massenproduktion in großem Maßstab geeignet. Da heterogene Ozonkatalysatoren im Allgemeinen Übergangsmetalle und Seltenerdmetalle als katalytisch aktive Komponenten auf einem Träger tragen, sind der Gehalt ihrer katalytisch aktiven Komponenten und die Anzahl der aktiven Zentren der Schlüssel zur Bestimmung ihrer katalytischen Effizienz.

Gegenwärtig gibt es viele Arten heterogener Katalysatoren, die katalytischen Wirkungen sind jedoch in der praktischen Anwendung ungleichmäßig. Die meisten auf dem Markt befindlichen Ozonkatalysatoren liegen in Pulver- und Granulatform vor, was zu erhöhtem Bettwiderstand, verschlechterter Wärmeübertragung, Katalysatortransportverlusten, hohen Katalysatorbehandlungskosten, Schwierigkeiten beim Recycling und Sekundärverschmutzung führen kann, was ihre Verwendung einschränkt. Anwendungen im Bereich der fortgeschrittenen Behandlung in Kläranlagen und direkte Anwendungen in der Industrie. Nur wenn das Katalysatorpulver so geformt wird, dass es eine bestimmte Form, Druckfestigkeit und Verschleißfestigkeit aufweist, kann es in der tatsächlichen Industrie besser eingesetzt werden. Bei der heterogenen katalytischen Ozonoxidation von Abwasser bestehen die derzeitigen industriellen heterogenen Ozonkatalysatoren meist aus kugelförmigen Feststoffpartikeln von 2 bis 5 mm, und die Katalysatordichte ist viel größer als die von Wasser. Um den Stoffaustausch zwischen Gas-, Flüssigkeits- und Feststoffphase zu verbessern, ist eine erzwungene Zirkulation der Flüssigkeit erforderlich. Die Fluidisierung der Katalysatorpartikel verbraucht Energie und erhöht die Betriebskosten der Ozontechnologie. Wenn ein Ozonkatalysator mit einer Dichte nahe der von Wasser entwickelt werden kann, kann der Feststoffkatalysator mit weniger Leistung verwirbelt werden, was die Kosten des Abwasserbetriebs erheblich senken wird.

Das Forschungs- und Entwicklungsteam für Wissenschaft und Technologie kombinierte relevante Forschung, um einen katalytischen Ozonmechanismus zu entwickeln, der verschiedene alkalische Gruppen auf der Oberfläche von Aktivkohle als aktive Stellen nutzt. Aktivkohle profitiert von ihrer großen spezifischen Oberfläche und den zahlreichen funktionellen Gruppen auf ihrer Oberfläche. Diese Gruppen fungieren nicht nur als ·OH-Initiatoren im Kettenreaktionsmechanismus, sondern dienen auch als Adsorptionsstellen für organische Stoffe, um den Stoffübertragungsprozess zu beschleunigen. Die organische Kombination des geladenen Metalls und des Kohlenstoffträgers erhöht die physikalische Festigkeit, verringert den Verschleiß des Katalysators während des Prozesses der Gas-/Flüssigkeitsreibung und der Partikelkollision und erhält die strukturelle Integrität weitestgehend aufrecht. Daher hat diese Art von Katalysator einen hohen Werbewert.