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低溫抗硫抗水煙氣脫硝技術

低溫抗硫抗水煙氣脫硝技術

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【摘要】:
在控制氮氧化物方面,國內外應用最為成熟和廣泛的技術是選擇性催化還原(SelectiveCatalyticReduction,SCR)

  在控制氮氧化物方面,國內外應用最為成熟和廣泛的技術是選擇性催化還原(Selective Catalytic Reduction,SCR)。煙氣處理流程及其SCR脫硝單元安裝位置如圖所示。

 

低溫抗硫抗水煙氣脫硝技術

 

  SCR單元處于位置Ⅰ時屬于高粉塵布置的SCR工藝。由于粉塵濃度較高,催化劑容易發生磨損、高溫燒結以及煙塵附著導致物理失活等,壽命大大縮短,反應器也容易堵塞;同時飛灰中的Na、K、Ca、Si、As等金屬元素會引起催化劑中毒,副反應的發生還會加劇空氣預熱器的堵塞和腐蝕。
  SCR單元處于位置Ⅱ時屬于低粉塵布置的SCR工藝。要求SCR反應器的允許操作溫度大大降低(150~200℃)。這樣的反應溫度使得所有目前使用的高溫SCR催化劑活性顯著降低而達到對氮氧化物的控制要求無法完成脫硝的任務。
  SCR單元處于位置Ⅲ時屬于末端布置的SCR工藝。由于煙氣溫度太低(~100℃)一定要設置煙氣再熱系統,增加了投資和運行成本;很難找到符合反應條件的催化劑,難于付諸工程實施。
  針對上述狀況,開展適應我國國情的煙氣脫硝技術研究迫在眉睫,其核心就是進行催化劑的研究,開發出一種在低溫條件下及高硫氣氛中(如圖1中位置Ⅱ)高效脫除煙道氣中NOx的新型催化劑。本項目基于SCR脫硝技術,深入開展催化劑的相關研究,所研制成的催化劑將具有如下優勢:(1)使得SCR單元安裝具有很大的靈活性;(2)大大降低脫硝過程的處理成本,延長催化劑使用壽命;(3)由于免受氨污染而提高了除塵器中收集粉塵的質量;(4)降低SO2向SO3的轉化率,有利于提高催化劑的使用效率等。項目的順利實施將對促進我國能源與環境和諧發展也具有重要的現實意義。
  產品技術指標
  如下圖所示,本產品可根據具體應用需要,應用于燃煤電廠和工業鍋爐等固定源廢氣中NOx的選擇性催化還原,加工成為不同物理形貌后加以出售。在溫度150~180oC、氣體體積空速不低于50,000h-1,高硫濃度1000~2000ppm和水分(~7%)環境下,NOx脫除率可穩定達到90%以上,氨逃逸量小于3ppm,N2選擇性大于98%,且連續使用一周以上催化活性無明顯降低。同時,經測試,該催化劑還兼有優良的對硫氧化物及微細粉塵(PM2.5)的吸附效果。可以大幅度降低處理后尾氣的硫含量及微細粉塵含量。
 
低溫抗硫抗水煙氣脫硝技術
 
  具有不同物理形貌催化劑在低溫高硫環境下脫硝效果圖:(a)不規則顆粒;(b)直徑為0.8 mm的圓柱體顆粒;(c)直徑為3 mm的圓柱體顆粒;(d)窩狀磚體
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