Waterbehandeling Energiebesparende katalysatoren

Katalytische ozonoxidatietechnologie is een efficiënte dieptebehandelingsmethode voor afvalwater en is de laatste jaren een hot topic geworden in de rioolwaterzuivering. Vergeleken met ozon als zelfstandig oxidatiemiddel vormt ozon in aanwezigheid van een katalysator hydroxylradicalen (·OH) die sneller en met een sterkere oxidatie reageren met organische verbindingen, waardoor bijna alle organische stoffen kunnen worden geoxideerd. De katalysator benut de sterke oxidatieve eigenschappen van ozon om organische verbindingen in water direct te oxideren tot CO₂ en H₂O, of om grote organische moleculen af ​​te breken tot kleinere, waardoor ze gemakkelijker afbreekbaar zijn.

Deze serie katalysatoren is een meercomponenten katalytische oxidatiekatalysator, ontwikkeld om de uitdagingen van moeilijk afbreekbaar en slecht biologisch afbreekbaar organisch afvalwater aan te pakken. Er is een nationaal octrooi voor verkregen als een nieuw type micro-elektrolysekatalysator in China. De katalysator wordt geproduceerd door katalysatoren met meerdere metaallegeringen te combineren met behulp van microporeuze activeringstechnologie bij hoge temperatuur en behoort tot het nieuwe type doserende, niet-klonterende micro-elektrolysekatalysatoren. Toegepast op afvalwater verwijdert de katalysator efficiënt COD, vermindert de kleur, verbetert de biologische afbreekbaarheid en zorgt voor stabiele en langdurige zuiveringseffecten, terwijl problemen zoals katalysatorpassivering en -klontering tijdens de werking worden voorkomen.

Het nieuwe type micro-elektrolysevulstof (ijzer-koolstofvulstof) wordt gesinterd bij een hoge temperatuur van ongeveer 1300 °C. Het kenmerkt zich door een geïntegreerde ijzer-koolstofstructuur, een gesmolten katalysator, een microporeuze raamwerklegering, een groot specifiek oppervlak, een hoge activiteit en een hoge stroomdichtheid. Het kan COD efficiënt verwijderen, kleur verminderen en de biologische afbreekbaarheid verbeteren, wat zorgt voor stabiele en langdurige behandelingseffecten en tegelijkertijd problemen zoals passivering en aankoeking van de vulstof tijdens de verwerking voorkomt. Vergeleken met de gemodificeerde ijzerdeeltjes die op de markt worden gebruikt voor staalpelletisering, is de behandelingsefficiëntie van dit product meer dan verdubbeld.

In een heterogeen Fenton-systeem worden metaalkatalysatoren, gefixeerd op een vaste faseoppervlak, gebruikt in plaats van de traditionele Fe²⁺ in Fenton-reacties om H₂O₂ te activeren en hydroxylradicalen (·OH) te genereren voor de verwijdering van verontreinigingen. Hoogvalente metalen aan het vaste-vloeistofgrensvlak worden door H₂O₂ gereduceerd tot laagvalente toestanden, waardoor recycling van de katalysator mogelijk is en de continue voortgang van de reactie gewaarborgd is (zie vergelijkingen 1-3).

≡Mn+ + H2O2 → ≡M(n+1)+ +·OH + OH(1)
≡M(n+1)+ +H2O2 → ≡Mn+ + H2O·+ H+ (2)
H2O+ ≡M(n+1) → ≡Mn+ + H+ + O2 （3）

Vergeleken met traditionele Fenton-reacties verbreedt de heterogene Fenton-technologie het toepasbare pH-bereik aanzienlijk, voorkomt de productie van ijzerslib en maakt hergebruik van de katalysator mogelijk.

Legeringen met een hoge entropie hebben de aandacht getrokken van materiaalonderzoekers vanwege hun unieke "vier effecten": het hoge entropie-effect, het roostervervormingseffect, het trage diffusie-effect en het "cocktaileffect". Vergeleken met traditionele katalytische materialen bestaande uit 2 of 3 metaalelementen, vertonen legeringen met een hoge entropie niet alleen superieure fysische, chemische, oppervlakte- en elektromagnetische eigenschappen, maar bieden ze ook een hogere katalytische stabiliteit. Door het gehalte van elk element aan te passen aan de katalytische prestatie-eisen, kunnen hoogwaardige katalytische legeringsmaterialen worden bereikt.

Diamanten bieden talrijke voordelen, waaronder een hoge hardheid, een hoge thermische geleidbaarheid, een hoge stabiliteit, corrosiebestendigheid en een goede biocompatibiliteit.

BDD (Boron-Doped Diamond) elektrodeplaten bieden aanzienlijke voordelen in de elektrochemie, zoals een breed potentiaalvenster, een lage achtergrondstroom en een hoge elektrochemische stabiliteit. Ze worden algemeen erkend als een van de meest veelbelovende en uitstekende elektrodematerialen in de elektrochemie.

Titaniumanodes, formeel bekend als anodes met een titaniumbasis en een MMO-coating (mixed metal oxide), worden ook wel DSA-anoden (Dimensional Stable Anode) genoemd. Ze worden gemaakt met titanium als basismateriaal (in vormen zoals draden, staven, buizen, platen of gaas), en een edelmetaalcoating wordt aangebracht op het titaniumsubstraat. Deze coating geeft de anode een uitstekende elektrokatalytische activiteit, elektrische geleidbaarheid en oxidatiebestendigheid.

Het bedrijf biedt een divers productassortiment en bedient een breed scala aan sectoren. Belangrijke producten zijn onder andere:

1. Op ruthenium gebaseerde titaniummetaaloxide-anoden
2. Iridium-gebaseerde titanium metaaloxide anodes
3. Op platina gebaseerde titanium edelmetaal-gecoate anodes
4. Complete elektrochemische uitrusting

Deze producten worden met succes toegepast in verschillende industrieën, zoals:

Productie van chlooralkali
Productie van chloraat/perchloraat
Elektrolytische extractie van non-ferrometalen
Hypochlorietgeneratoren
Galvaniseren
Elektrodialyse
Organische elektrolyse
Kathodische bescherming
Organische afvalwaterzuivering

Deze katalytische oxidatietechnologie, een soort Fenton-achtig proces, werkt onder dezelfde omstandigheden als conventionele Fenton-processen. Het vervangt echter het ferrosulfaat dat in traditionele Fenton-reacties wordt gebruikt door nanokatalysatoren (LAT-NMF). Deze aanpak vermindert niet alleen de hoeveelheid ijzer die in het waterzuiveringssysteem terechtkomt en vermindert de hoeveelheid vast afval, maar minimaliseert ook de toevoer van sulfaationen, waardoor de toename van het zoutgehalte wordt verminderd.

Het door uw bedrijf ontwikkelde katalysatorproduct is gebaseerd op het nano-LAT-NMF-katalysatorsysteem. Het biedt voordelen zoals een hoge dichtheid en eenvoudige scheiding, sterke katalytische effecten en een hoge katalytische efficiëntie, wat de benutting van waterstofperoxide aanzienlijk verbetert. Bovendien vermindert het, doordat het een kleinere hoeveelheid katalysator gebruikt in vergelijking met conventionele Fenton-processen, de productie van vast afval aanzienlijk. Dit maakt het een geavanceerde oxidatietechnologie met een hoge efficiëntie, een laag secundair productverbruik en een milieuvriendelijke werking.