درباره کاتالیزور ازن چقدر می دانید؟

فناوری اکسیداسیون کاتالیزوری ازن یک فناوری اکسیداسیون پیشرفته است که از کاتالیزورها برای تولید گروه های هیدروکسیل آزاد برای افزایش تخریب مواد آلی نسوز در آب استفاده می کند. قابلیت کاهش کربن و رنگ زدایی آن به طور قابل توجهی بالاتر از اکسیداسیون ساده ازن است. دارای ویژگی های راندمان تخریب بالا و سازگاری با محیط زیست است و هزینه آن نیز کمتر از اکسیداسیون ساده ازن است که به تدریج توجه را به خود جلب کرده و به یکی از کانون های تحقیقاتی تبدیل شده است و چشم انداز کاربردی خوبی در زمینه تصفیه پیشرفته فاضلاب صنعتی دارد.

فن آوری ازن زنی کاتالیستی را می توان به اکسیداسیون کاتالیزوری ازن همگن با استفاده از یون های فلزی و پراکسید هیدروژن به عنوان کاتالیزور و با استفاده از فلز جامد، اکسید فلز یا اکسید فلز یا فلز بارگذاری شده بر روی یک حامل با توجه به حالت های فاز مختلف کاتالیزورهای مورد استفاده تقسیم کرد. اکسیداسیون کاتالیستی ازن ناهمگن کاتالیزور. کاتالیزورهای همگن ازن دارای توزیع یکنواخت و فعالیت کاتالیزوری بالا هستند، اما بازیافت آنها دشوار است و به راحتی باعث آلودگی ثانویه می شوند. بنابراین، بیشتر محققان به کاتالیزورهای ناهمگن ازن که قابل بازیافت، مقرون به صرفه و سازگار با محیط زیست هستند، توجه بیشتری نشان داده اند. در اکسیداسیون کاتالیزوری ناهمگن ازن، کاتالیزور در حالت جامد وجود دارد و با بارگذاری اجزای فعال با قابلیت کاتالیزوری بر روی حامل کاتالیزور به دست می‌آید. جزء فعال اثر کاتالیزوری دارد و حامل کاتالیزور اثر جذب دارد. اجزای فعال عمدتاً به سه دسته تقسیم می شوند: عناصر فلزی گرانبها، عناصر فلزی واسطه ارزان (Mn، Fe، Cu و غیره) و عناصر خاکی کمیاب فراوان (Ce، La و غیره). استفاده از فلزات گرانبها به دلیل قیمت بالای آنها محدود است. در حال حاضر از ارزان قیمت ها عمدتا استفاده می شود. فلزات واسطه و اکسیدهای آنها

روش تولید کاتالیزورهای ناهمگن ازن که در حال حاضر برای تصفیه فاضلاب نسوز استفاده می شود، به طور کلی روش اختلاط مکانیکی، روش اشباع، روش بارش و روش ذوب داغ را اتخاذ می کند. در این میان، روش اختلاط مکانیکی با استفاده از اکسید فلز جامد دارای مزایای عملیات ساده و مناسب برای تولید دسته ای در مقیاس بزرگ است. از آنجایی که کاتالیزورهای ناهمگن ازن عموماً از فلزات واسطه و فلزات خاکی کمیاب به عنوان اجزای فعال کاتالیزوری بر روی حامل پشتیبانی می‌کنند، محتوای اجزای فعال کاتالیستی آن و تعداد سایت‌های فعال کلید تعیین بازده کاتالیزوری آن است.

در حال حاضر، انواع زیادی از کاتالیزورهای ناهمگن وجود دارد، اما اثرات کاتالیزوری در کاربردهای عملی ناهموار است. بیشتر کاتالیزورهای ازن موجود در بازار به شکل پودر و گرانول هستند که می تواند باعث افزایش مقاومت بستر، بدتر شدن انتقال حرارت، تلفات حمل کاتالیست، هزینه های بالای تصفیه کاتالیست، مشکل در بازیافت و آلودگی ثانویه شود که استفاده از آنها را محدود می کند. کاربرد در زمینه تصفیه پیشرفته در تصفیه خانه های فاضلاب و کاربردهای مستقیم در صنعت. تنها با شکل دادن به پودر کاتالیزور به گونه ای که دارای شکل مشخص، مقاومت فشاری و مقاومت در برابر سایش باشد، می توان آن را بهتر در صنعت واقعی استفاده کرد. در فرآیند اکسیداسیون کاتالیستی ازن ناهمگن فاضلاب، کاتالیزورهای ناهمگن ازن صنعتی کنونی عمدتاً ذرات جامد کروی 2 تا 5 میلی متر هستند و چگالی کاتالیزور بسیار بیشتر از آب است. به منظور بهبود انتقال جرم بین فازهای گاز، مایع و جامد، گردش اجباری مایع مورد نیاز است. سیال شدن ذرات کاتالیزور باعث مصرف انرژی و افزایش هزینه های عملیاتی فناوری ازن می شود. اگر بتوان یک کاتالیزور ازن با چگالی نزدیک به آب ایجاد کرد، کاتالیزور جامد را می توان با ارائه توان کمتر سیال کرد که هزینه عملیات فاضلاب را تا حد زیادی کاهش می دهد.

تیم تحقیق و توسعه علم و فناوری تحقیقات مربوطه را برای ایجاد مکانیسم کاتالیزوری ازن با استفاده از گروه‌های قلیایی مختلف بر روی سطح کربن فعال به عنوان مکان‌های فعال ترکیب کردند. کربن فعال از سطح ویژه بزرگ و گروه های عاملی فراوان در سطح خود بهره می برد. این گروه ها نه تنها به عنوان آغازگر · OH در مکانیسم واکنش زنجیره ای عمل می کنند، بلکه به عنوان مکان های جذب برای مواد آلی برای تسریع فرآیند انتقال جرم عمل می کنند. ترکیب آلی فلز بارگذاری شده و حامل کربن استحکام فیزیکی را افزایش می دهد، سایش و پارگی کاتالیزور را در طی فرآیند اصطکاک گاز/مایع و برخورد ذرات کاهش می دهد و یکپارچگی ساختاری را تا حد زیادی حفظ می کند. بنابراین، این نوع کاتالیزور ارزش تبلیغاتی بالایی دارد.