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      SCR低溫脫硝催化劑

      發布時間2021-10-26人氣:1306


      一、技術背景

      我國煙氣脫硝市場中,選擇性催化還原(SCR)技術是電站鍋爐NOX排放控制的主要技術,SCR反應的完成需要使用催化劑。目前商業上應用比較廣泛的是運行溫度處于320-450℃的中溫催化劑,因此催化還原脫硝的反應溫度應控制在320— 400℃。當反應溫度低于300℃時,在催化劑表面會發生副反應,NH3與S03和H20反應生成(NH4)2S04或NH4HSO4減少與NOx的反應,生成物附著在催化劑表面,堵塞催化劑的通道和微孔,降低催化劑的活性。另外,如果反應溫度高于催化劑的適用溫度,催化劑通道和微孔發生變形,從而使催化劑失活。因此,保證合適的反應溫度是選擇性催化還原法(SCR)正常運行的關鍵。

      由于電站鍋爐在大氣溫度較低和低負荷運行時,煙氣溫度會低于SCR適用溫度。由于鍋爐設計方面的原因,在低氣溫和低負荷條件下亞臨界和超高壓汽包鍋爐煙氣溫度的缺口可以達到20℃以上,比直流和超臨界鍋爐更大,此時SCR停運,煙氣排放濃度將不能滿足國家環保要求。我國目前尚沒有成熟的低溫SCR脫硝技術,需要使用復雜的換熱系統才能應用SCR脫硝增加了能耗和設備投資,因此面臨著艱巨的NOX減排困難.

      根據環保部《火電廠大氣污染物排放標準》是國家強制標準,火電廠在任何運行負荷時,都必須達標排放。脫硝系統無法運行導致的氮氧化物排放濃度高于排放限值要求的,應認定為超標排放,并依法予以處罰。目前全工況脫硝技術已經成熟,火電廠現有脫硝系統與運行負荷變化不匹配、不能正常運行、造成超標排放的,應進行改造,提高投運率和脫硝效率。


      二、技術現狀

      SCR低溫脫硝催化劑,是洛陽萬山高新技術應用工程有限公司為了解決汽包鍋爐某些工況煙氣溫度過低和SCR低負荷運行時,導致SCR脫硝無法正常運行的技術難題,該技術是結合現有SCR脫硝工藝,從而實現SCR低溫脫硝催化劑低溫脫硝,SCR低溫脫硝催化劑最為簡單有效,由于煙氣中的氮氧化物主要組成是NO(占95%),NO難溶于水,而高價態的NO2、N2O5等可溶于水生成HNO2和HNO3,溶解能力大大提高,很容易通過堿液噴淋等手段將其從煙氣中脫出。將煙氣中的NO轉化為高價態,需引入較強的SCR低溫脫硝催化劑,在眾多催化劑中,SCR低溫脫硝催化劑是最環保最清潔的SCR低溫脫硝催化劑,它以低溫脫硝催化技術最為簡單有效,在高效轉化NO至高價態的過程中不遺留任何二次污染物,另外不同于其它催化劑,工作環境惡劣,自由基存活時間非常短,能耗較高,SCR低溫脫硝催化劑的生存周期相對較長,能將少量氧氣或空氣電離后產生催化氧化,然后送入煙氣中,可顯著降低能耗。


      三、技術原理

      SCR低溫脫硝催化劑具有很強的催化性,完全有能力將煙氣惡劣環境中的NO氧化成高價態,提高煙氣中氮氧化物的水溶性,從而將NO脫除。利用SCR低溫脫硝催化劑將NO催化為高價態的氮氧化物后,需要進一步地吸收。常見的吸收液有Ca(OH)2、CaCo3等堿液.不同的吸收劑脫除的NO效果會有一定的差異.例如有人在利用水吸收尾氣時,NO的脫除效率可達到80%以上,這是利用氣體在水中的溶解度進行吸收,也有試驗利用吸收液將高價氮氧化物還原成為N2 后直接排入大氣中.


      四、技術性能

      采用SCR低溫脫硝催化劑脫硝技術可得到較高的NOX脫除率,典型的低溫脫硝脫除效率為50%-60%,甚至高達到80%以上,并且可在不同的NOX濃度和NO、NO2的比例下保持高效率;因為未與NOX反應的SCR低溫脫硝催化劑會在洗滌器內被除去,所以不存在類似SCR中SCR低溫脫硝催化劑的氨泄漏問題;除以上優點外,該技術應用中 SO2和CO的存在不影響NOX的去除,而SCR低溫脫硝催化劑也不影響其他污染物控制技術。SCR低溫脫硝催化劑用于鍋爐的NO治理。經低溫催化后生成的N2O5通過洗滌器很容易與煙氣中水分發生反應生成HNO3,然后再同洗滌劑生成鹽類,最后通過洗滌清理排出系統外。


      五、技術效果

      SCR低溫脫硝催化劑可使NOx排放減少到10μg/g以下,可滿足最嚴格的NOX減排要求。并且不會使SO2轉化為SO3,此外,煙氣中的顆粒物和硫化物對SCR低溫脫硝催化劑消耗或 NOX脫除效率的影響并不明顯,該系統不僅可以高效去除氮氧化物,而且對SO2和粉塵等顆粒物也有明顯的去除效果。同時它不存在堵塞、氨泄漏等問題。


      六、技術特點

      1、SCR低溫脫硝催化劑脫硝技術結合現有SCR脫硝工藝更適應環保日益嚴格的要求,而且設備投資低、占地面積小、系統簡單等優點;


      2、以SCR低溫脫硝催化劑替代其它催化劑,通過特殊工藝控制脫硝反應過程,使堿液吸收反應的產物以固體形式存在,實現了氣態污染物(氮氧化物)的固化處理,不產生二次污染;


      3、采用SCR低溫脫硝催化劑的催化技術不僅對NOX具有良好的脫除效果,而且對煙氣中的其他有害污染物,比如重金屬汞也有一定的去除能力;


      4、在低溫下進行催化吸收的SCR低溫脫硝催化劑,有利于鍋爐的能源回收利用,降低工程施工難度。利用SCR低溫脫硝催化劑結合現有的SCR工藝并加以改進,使SCR脫硝在低溫下進行并同時完成國家最嚴格的NOX排放標準。




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