Katalytická oxidace VOC na komerčně dostupných katalyzátorech
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Hlavním tématem této diplomové práce je katalytická oxidace, která patří mezi moderní technologie pro odstraňování emisí VOC a CO z odpadních vzdušin. V úvodu této práce jsou definovány základní pojmy. Poté jsou shrnuty legislativní požadavky spojené s emisemi VOC, emisní limity a jejich podmínky. Dále jsou stručně popsány destruktivní i nedestruktivní metody odstraňování VOC z odpadních plynů. Zvýšená pozornost je věnována katalytické oxidaci jakožto hlavnímu tématu práce. Byly vyhledány průmyslové aplikace, kde je využívána metoda katalytické oxidace. Další kapitola se věnuje teoretickému rozboru kinetiky katalyzovaných oxidačních reakcí. Nejprve jsou popsány základní typy chemických reaktorů, dále materiálová bilance a reakční rychlosti pro izotermní a adiabatický reaktor. V experimentální části byly shrnuty výsledky vykonaných kinetických měření na poloprovozní katalytické jednotce pro běžně používaná organická rozpouštědla (VOC) s využitím komerčně dostupných katalyzátorů. Byly stanoveny předexponenciální faktory a aktivační energie na sypaných katalyzátorech EnviCat VOC-5565 a EnviCat 55068 pro látky etanol, toluen a aceton. Dále byly změřeny „light-off“ křivky pro tyto látky a metan pro sypaný katalyzátor EnviCat 55068 a monolitický katalyzátor Purelyst PH-304.
The main topic of this thesis is a catalytic oxidation which belongs to a group of modern technologies for removing emission of CO and VOC from waste air. In the introduction of this thesis, the basic concepts are defined. Further the legislative requirements associated with VOC emissions, emission limits and conditions are summarized. Described destructive and non-destructive methods for removing VOCs from waste gases are also briefly described. Increased attention is paid to the catalytic oxidation as the main theme of the thesis. It was searched for industrial applications where the catalytic oxidation is used. Another chapter is devoted to the theoretical analysis of kinetics of catalytic oxidation reactions. Firstly, the basic types of reactors are described and also material balance and reaction rate for the isothermal and adiabatic reactor. In the experimental part results of performed kinetic measurements on a pilot unit for catalytic commonly used organic solvents (VOCs) using commercially available catalysts were summarized. Pre-exponential factors and activation energies for sprinkling catalysts EnviCat VOC-5565 and EnviCat 55068 for substances ethanol, toluene and acetone were determined. "Light-off" curves for these substances and methane were measured and on sprinkled catalyst EnviCat 55068 and on monolithic catalyst Purelyst PH-304.
The main topic of this thesis is a catalytic oxidation which belongs to a group of modern technologies for removing emission of CO and VOC from waste air. In the introduction of this thesis, the basic concepts are defined. Further the legislative requirements associated with VOC emissions, emission limits and conditions are summarized. Described destructive and non-destructive methods for removing VOCs from waste gases are also briefly described. Increased attention is paid to the catalytic oxidation as the main theme of the thesis. It was searched for industrial applications where the catalytic oxidation is used. Another chapter is devoted to the theoretical analysis of kinetics of catalytic oxidation reactions. Firstly, the basic types of reactors are described and also material balance and reaction rate for the isothermal and adiabatic reactor. In the experimental part results of performed kinetic measurements on a pilot unit for catalytic commonly used organic solvents (VOCs) using commercially available catalysts were summarized. Pre-exponential factors and activation energies for sprinkling catalysts EnviCat VOC-5565 and EnviCat 55068 for substances ethanol, toluene and acetone were determined. "Light-off" curves for these substances and methane were measured and on sprinkled catalyst EnviCat 55068 and on monolithic catalyst Purelyst PH-304.
Description
Citation
OSIČKA, T. Katalytická oxidace VOC na komerčně dostupných katalyzátorech [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2016.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Procesní inženýrství
Comittee
Ing. Jan Pokorný, CSc. (předseda)
doc. Ing. Zdeněk Jegla, Ph.D. (místopředseda)
RNDr. Petr Žaloudík, CSc. (člen)
Ing. Zdeněk Hajný, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Petr Stehlík, CSc., dr. h. c. (člen)
Ing. Dušan Vincour, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2016-06-14
Defence
1. Student prezentoval svou diplomovou práci. Prezentace obsahovala následující body:
- emisní limity a související legislativa
- způsoby odstraňování VOC s důrazem na katalytickou oxidaci
- popis experimentální jednotky
- popis procedury měření, provozních podmínek
- výsledky měření, porovnání katalyzátorů
- shrnutí výsledků práce
2. Tajemník přečetl posudek a dotazy oponenta.
3. Student uspokojivě odpověděl na dotazy oponenta.
4. Členové komise položili dotazy k diplomové práci:
- Co chybělo v prezentaci oproti DP na obrázku se srorvnáním rekupereční/regenerační jednotky?
- Zabýval jste se ekonomickou rentabilitou použití katalyzátorů? Který byste pro uvedené podmínky vybral?
- Jak je experimentální zařízení provedeno z hlediska omezení tepelných ztrát?
- Jaká je distribuce zdržných dob? Jaký typ toku byl v experimentálním reaktoru?
- Jak je lože uspořádáno v reaktoru?
- Při jakých rychlostech/tocích jste provozovali reaktor?
5. Student uspokojivě odpověděl na dotazy komise.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení