四氢异喹啉选择性还原 PtO2

四氢异喹啉选择性还原 PtO2
四氢异喹啉选择性还原 PtO2

选择性非催化还原法(SNCR)烟气脱硝 简介

《选择性非催化还原法(SNCR)烟气脱硝》简介《选择性非催化还原法(SNCR)烟气脱硝》的特点是突出“工程”,材料的编写与组织紧紧围绕“工程”展开,对SNCR烟气脱硝的基本知识进行了阐述。重点对工程设计、安装、调试和工程的运行维护进行了说明。全书内容从实用性出发,密切联系工程实际,图文并茂,有助于SNCR系统设计、建设、安装、调试、运行、维护等各方面的工程技术人员和管理人员在实践中获得更多的信息。 目录 前言 第一章概论 第一节氮氧化物的来源及其污染与危害 第二节我国燃煤电站NOx的排放现状及控制标准 第三节燃煤电站NOx的产生机理及其影响因素 第四节燃煤电站NOx排放的控制技术 第二章选择性非催化还原法(SNCR)烟气脱硝技术基本知识 第一节 SNCR脱硝技术原理 第二节燃煤电站常用SNCR工艺系统 第三节 SNCR工艺系统还原剂的选择 第四节 SNCR技术的几个基本概念 第五节燃煤电站SNCR设计需要的技术数据 第六节燃煤电站SNCR烟气脱硝系统的物料平衡

第七节影响SNCR脱硝性能的几个因素 第八节加装SNCR系统对锅炉和辅机的影响 第九节 CFD模拟技术在燃煤电站SNCR系统的应用第三章以尿素为还原剂的SNCR工艺系统 第一节尿素 第二节尿素溶液的腐蚀性 第三节尿素的脱硝特性 第四节以尿素为还原剂的SNCR系统设计规范 第五节以尿素为还原剂的SNCR喷射装置 第六节 SNCR工艺系统设计 第七节主要工艺设备和材料 第八节 SNCR装置的布置 第九节选择SNCR需注意的问题 第四章以液氨为吸收剂的SNCR工艺系统 第一节氨的基本特性 第二节与燃煤电站工程相关的氨知识简介 第三节氨系统的规范及基本要求 第四节液氨SNCR与尿素SNCR工艺系统的主要区别第五节液氨SNCR工艺系统组成 第六节氨区工艺系统及主要设备 第七节氨气/空气气体系统 第八节氨区的布置

SCR选择性催化还原技术概述

GDI发动机的技术特点与现状 上海内燃机研究所,夏天雷,0921180079 摘要:讨论了缸内直喷(GDI)发动机的优缺点,主要就燃油喷射系统、燃烧系统以及控制策略探讨了GDI技术的优势,对比分析了GDI发动机与气门口喷射(PFI)发动机的性能特点,GDI发动机相对于成熟的PFI发动机仍具有较多优势。分析了GDI发动机技术发展面临的主要问题。 关键词:汽油机,缸内直喷,排放 The Technology Trait and Status Quo of GDI Engine Shanghai Internal Combustion Engine Research Institute, XIA Tian-lei, 0921180079 Abstract:The advantages and disadvantages of GDI engine were discussed, especially the advantage of GDI technology from the aspect of fuel injection system, burning system and control strategy. The performance of GDI engine was contrasted to the PFI engine. The GDI engine has more advantages than that of PFI engine. The main problems in the development of GDI engine were analyzed. Key W ords: gasoline engine, GDI, emission 1.引言 随着社会生产力的发展,人民生活水平的提高,汽车的普及率越来越高。汽车在给人们的生活带来巨大便利的同时,也产生了许多负面效应,其中汽车尾气排放已成了我们环境中的最大污染源之一。为了降低空气污染和防止全球变暖,目前汽车工业应发展的技术为:降低发动机有害物的排放,解决局部环境问题;提高燃油经济性,降低CO2排放,解决全球环境问题,使用替代清洁能源,解决环境污染和能源短缺问题。美国、日本和欧洲经济委员会从60年代就开展了汽车排放污染物的研究和控制。由最初仅限制CO扩大到不仅限制CO,HC+NO X以及微粒(PM),而且对蒸发排放也作了限制。排放限制逐年严格,同未做排放规定时相比,汽车废气的排放降低了97%以上,而且这个趋势在今后的很长时间内将保持下去。

【免费下载】 选择性催化还原法SCR(汇总)

选择性催化还原法(SCR )一、定义: 选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction ,SCR )是指在300—420°C 下,将还原剂(如NH3、液氨、尿素)与窑炉烟气在烟道内混合,在催化剂的催化作用下,将NOx 反应并生成无毒无污染的氮气N2和水H2O 。该工艺脱硝率可达90%以上,NH3逃逸低于5ppm,设备使用效率高,基本上无二次污染, 是目前世界上先进的电站烟气脱硝技术,在全球烟气脱硝领域市场占有率高达98%。ppm:part per million ,百万分之几的意思。是百分数含量的一种表示。5ppm 就是氨的逃逸量是气体总量的百万分之5SCR 法的基本化学原理在SCR 脱硝过程中,氨可以把NOx 转化为空气中天然含有的氮气(N2)和水(H2O) 氨水为还原剂时:4NO + 4NH 3 + O2 → 4N 2 + 6H 2O (主要公式:烟气中的氮氧化物90%是NO )6NO + 4NH 3 → 5N 2 + 6H 2O 6NO 2 + 8NH 3 → 7N 2 + 12H 2O 2NO 2 + 4NH 3 + O 2 → 3N 2 + 6H 2O 尿素为还原剂时:(尿素通过热解或电解转化为氨)H 2NCONH 2+2NO 2+1/2O 2——2N 2+CO 2+2H 2O 二、SCR 烟气脱硝技术工艺流程在没有催化剂的情况下,上述化学反应只在很窄的温度范围内(850~1250℃)进行,采用催化剂后使反应活化能降低,可在较低温度(300~400℃)条件下进行。相当于锅炉省煤器与空气预热器之间的烟气温度,上述反应为放热反应,由于NOx 在烟气中的浓度较低,故反应引起催化剂温度的升高可以忽略。而选择性是指在催化剂的作用和氧气存在的条件下,NH3优先与NOx 发生还原反应,而不和烟气中的氧进行氧化反应。目前国内外SCR 系统多采用高温催化剂,反应温度在315~400℃。电回路须同时切断习题电源,线缆敷设完毕,要进行检查和检测处理。对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料,并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。时,需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。

火电厂烟气脱硝工程技术规范选择性非催化还原法 HJ 563-2010

HJ 中华人民共和国国家环境保护标准 HJ 563-2010 火电厂烟气脱硝工程技术规范 选择性非催化还原法 Engineering technical specification of flue gas selective non-catalytic reduction denitration for thermal power plant 本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。 2010—02—03发布 2010—04—01实施 环境保护部发布

HJ 563-2010 目次 前言 (Ⅱ) 1 适用范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (2) 4 污染物与污染负荷 (3) 5 总体要求 (3) 6 工艺设计 (4) 7 主要工艺设备和材料 (7) 8 检测与过程控制 (7) 9 辅助系统 (8) 10劳动安全与职业卫生 (10) 11 施工与验收 (10) 12 运行与维护 (11) 附录A(资料性附录)SNCR工艺设计所需的原始参数 (12) 附录B(资料性附录)SNCR烟气脱硝工艺布置及典型流程 (13) 附录C(资料性附录)液氨SNCR工艺及氨水SNCR工艺 (15)

前言 为贯彻执行《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国大气污染防治法》和《火电厂大气污染物排放标准》,规范火电厂烟气脱硝工程建设,改善大气环境质量,制定本标准。 本标准规定了火电厂选择性非催化还原法烟气脱硝工程的设计、施工、验收、运行和维护等技术要求。 本标准由环境保护部科技标准司组织制订。 本标准为首次发布。 本标准主要起草单位:中国环境保护产业协会、西安热工研究院有限公司、北京市环境保护科学研究院、东南大学、国网电力技术公司、北京博奇电力科技有限公司、北京国电龙源环保工程有限公司、清华同方环境有限责任公司、浙江天地环保工程有限公司。 本标准环境保护部2010年2月3日批准。 本标准自2010年4月1日起实施。 本标准由环境保护部解释。

氨法选择性催化还原

氨法选择性催化还原(SCR)氮氧化物的研究 烟气脱氮在中国刚刚起步,而在国外已经发展了很长时间。为了借鉴国外先进经验,需对国外氨法选择性催化还原(SCR)氮氧化物的现状进行研究。烟气脱氮技术包括燃烧中脱氮和烟气脱氮两大类。虽然各种燃烧改进技术可以降低NO X的排放,但在国外为了满足严格的排放标准,烟气脱氮必不可少。而目前使用烟气脱氮技术最广泛的分为两类:选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR),它们的反应机理都是以氨气为还原剂将烟气中NO X还原成无害的氮气和水,两者的主要差别在于SCR使用催化剂,反应温度较低,SNCR不使用催化剂反应温度较高。表1详细比较了这两种烟气脱氮技术。由于SCR具有成熟可靠、效率高、选择性好和良好的性价比,在世界各地固定源NO X控制中得到了更为普遍的应用,其中目前使用的SCR数量是SNCR的两倍左右。SCR除了用于通常的燃煤、燃油、燃气电站外,还应用于垃圾焚烧厂、化工厂、玻璃厂、钢铁厂和水泥厂等。 表1 SCR 和SNCR 的比较 1、SCR 反应的化学机理 1.1 主反应 选择性催化还原脱氮(SCR-DeNOX)是指有氧情况下且合适的温度范围内还原剂NH3在催化剂的作用下将NOX有选择地还原为氮气和水,反应式如下:4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O (1-1) 4NH3+2NO2+O2→3N2+6H2O (1-2) 8NH3+6NO→7N2+12H2O (1-3) 反应(1-1)在催化剂作用下、250-450℃、过量氧存在、氨氮比(NH3/NOX)

为1情况下反应进行得非常快。由于典型烟气中NO占NOX的95%以上,所以NOx脱除主要是以反应(1-1)式为主。 催化剂选择性主要是在有O2的条件下NH3是被NOx氧化,而不是被O2氧化(反应(1-4))。有时候选择性还指反应产物,SCR反应是选择性反应生成N2,而非其他的含氮氧化物,如N2O、NO和NO2。SCR过程中不希望生成N2O,一方面它的生成会降低反应的选择性,更主要还是因为它是臭氧层破坏气体和温室气体。 1.2 副反应 在SCR反应过程中还可能发生以下副反应: 4NH3+3O2→2N2+6H2O+1267.1KJ (1-4) 2NH3→2N2+3H2-91.9KJ (1-5) 4NH3+5O2→4NO+6H2O+907.3KJ (1-6) NH3分解反应 (1-5)和NH3氧化为NO的反应(1-6)均在温度高于350℃才开始,高于450℃才比较明显。通常的SCR工艺中,反应温度在400℃下,仅会发生少量NH3氧化为N2的副反应(1-4)。 烟气中通常含有SO2,在V2O5基催化剂的作用下SO2会被氧化成SO3,而生成的SO3会与H2O和泄漏的NH3生成(NH4)2SO4和NH4HSO4。在SCR工艺中,不希望发生SO2的氧化,因为反应生成硫酸铵盐会在催化剂表面沉积,引起催化剂表面和活性下降;另外它还会在反应器下游的空气预热器(APH)表面沉积,引起设备的腐蚀和堵塞,使系统的压降上升。 选择SCR催化剂的基本要求是NOX的脱除率较高,而SO2的氧化率较小。减少硫酸铵盐在催化剂表面沉积的一个方法是将反应温度保持在硫酸铵盐分解温度300℃以上,但这种方法只可以避免硫酸铵盐在催化剂表面的沉积而不能避免其在下游的空预器和管道上的重新凝结沉积。 2、商用工业催化剂 有三种用于 SCR 反应的催化剂类型:贵金属催化剂,分子筛催化剂和金属氧化物催化剂。 贵金属催化剂是上世纪70年代开发的并首先用于NOX还原的催化剂。目前它主要用于低温SCR及燃气发电的情况。某些贵金属催化剂具有较高的低温NOX还原

(完整版)非选择性催化脱硝技术

第二节选择性非催化还原烟气脱硝技术 选择性催化还原脱除NO X的运行成本主要受催化刑寿命的影响,一种不需要催化剂的选择性还原过程或许更加诱人,这就是选择性非催化还原(Selective non-catalytic reduction, SNCR) 脱除NO X技术。该技术是把含有NH X基的还原剂,喷入炉膛温度为800-1100℃的区域,该还原剂迅速热分解成NH3并与烟气中的NO X进行SNCR反应生成N 2。该方法以炉膛为反应器,可通过对锅炉进行改造实现,具有诱人的工业前景。SNCR技术的工业应用是在20世纪70年代中期日本的一些燃油、燃气电厂开始的,在欧盟国家从80年代末一些燃煤电厂也开始SNCR技术的工业应用。美国的SNCR技术在燃煤电厂的工业应用是在90年代初开始的、目前世界上燃煤电厂SNCR工艺的总装机容量在2GW以上。 一、SNCR脱NO x工艺流程和过程化学 (一)、工艺流程 图5-36示出了一个典型的SNCR工艺布置图,它由还原剂贮槽、多层还原剂喷入装置和与之相匹配的控制仪表等组成。SNCR反应物贮存和操作系统同SCR系统是相似的,但它所需的氨和尿素的量比SCR工艺要高一些。 从SNCR系统逸出的氨可能来自两种情况。一是由于喷入的温度低影响了氨与NO X的反应;另一种可能是喷入的还原剂过量,从而导致还原剂不均匀分布。由于不可能得到有效的喷入还原剂的反馈信息,所以控制SNCR体系中氨的逸出是相当困难的,但通过在出口烟管

中加装一个能连续准确测量氨的逸出量的装置,可改进现行的SNCR系统。 还原剂喷入系统必须能将还原剂喷入到锅炉内最有效的部位,因为NO X分布在炉膛对流断面上是经常变化的,如果喷入控制点太少或喷到锅炉中整个断面上的氨不均匀,则一定会出现分布率较差和较高的氨逸出量。在较大的燃煤锅炉中,还原剂的分布则更困难,因为较长的喷入距离需要覆盖相当大的炉内截面。多层投料同单层投料一样在每个喷入的水平切面上通常都要遵循锅炉负荷改变引起温度变化的原则。然而,由于这些喷入量和区域是非常复杂的,因此要做到很好的调节也是很困难的。为保证脱硝反应能充分地进行,以最少的喷入NH3量达到最好的还原效果,必须设法使喷入的NH3与烟气良好地混合。若喷入的NH3不充分反应,则泄漏的NH3不仅会使烟气中的飞灰容易沉积在锅炉尾部的受热面上,而且烟气中NH3遇到SO3会生成(NH4)2SO4,易造成空气预热器堵塞,并有腐蚀的危险。 SNCR法的喷氨点应选择在锅炉炉膛上部相应的位置,并保证与烟气良好混合。若喷入的为尿素溶液,其含量应为50%左右。 (二)、过程化学 研究发现,在炉膛900-1100℃这一狭窄的温度范围内、在无催化剂作用下,NH3或尿素等氨基还原剂可选择性地还原烟气中的NO x ,基本上不与烟气中的O2作用,据此发展了SNCR法。在900-1100℃范围内,NH3或尿索还原NO X的主要反应为: 当温度更高时,NH3则会被氧化为NO,即 实验证明,低于900℃时.NH3的反应不完全,会造成所谓的“氨穿透”;而温度过高NH3氧化为NO的量增加,导致NOx排放浓度增大.所以,SNCR法的温度控制是至关重要的。 二、温度窗口的选择 在SNCR工艺中,最主要的是炉膛上喷入点的选取,即温度窗口(temperature window)的选择。依据还原剂类型和,SNCR工艺运行的条件,一个有效的温度窗口常发生在

用于NH3选择性催化还原NO的非钒基催化剂研究进展

文章编号:0253-9837(2011)07-1113-16DOI: 10.3724/SP.J. 1088.2011.10315 用于NH3选择性催化还原NO的非钒基催化剂研究进展 刘福东,单文坡,石晓燕,张长斌,贺泓* 中国科学院生态环境研究中心,北京I00085  摘要:NH3选择性催化还原NO (NH3-SCR)技术在燃煤电厂烟气脱硝过程中有着多年的工业应用经验,也是最有望实际应用于柴油车尾气NOx催化去除的技术之一.鉴于目前工业化应用的V2O5-WO3 (MoO3)/TiO2催化剂体系应用于柴油车尾气净化仍存在着诸多问题,开发新型、高效、稳定且环境友好的非钒基NH3-SCR催化剂体系成为NOx催化净化领域的研究热点,以分子筛催化剂(包括Cu基分子筛催化剂以及Fe基分子筛催化剂)和氧化物催化剂(包括Fe基氧化物催化剂、Mn基氧化物催化剂以及其他非钒基氧化物催化剂)为主线,综述了近年来国内外有关非钒基NH3-SCR催化剂的研究进展,较为全面地总结了该系列催化剂的NH3-SCR反应性能、活性中心结构、低温SCR活性改进、NH3-SCR反应机理、抗H2O或抗SO2性能改善以及工业化应用的可行性,并展望了该领域未来可能的发展方向和研究热点. 关键词:选择性催化还原;烟气脱硝:柴油车尾气净化;非钒基催化剂;分子筛催化剂;氧化物催化剂;低温活性;反应机理中图分类号:O643文献标识码:A 收稿日期:2011-03-10.接受日期:2011-04-02. 基金来源:国家高技术研究发展计划(863计划,2009AA064802,2009AA062301);国家自然科学基金(50921064);日本高能加速器研究机构(Photon Factory, IMSS,KEK,Japan,2009G177). Research Progress in Vanadium-Free Catalysts for the Selective Catalytic Reduction of NO with NH3  L1U Fudong, SHAN Wenpo, SHI Xiaoyan, ZHANG Changbin, HE Hong* 万方数据

选择性催化还原脱除氮氧化物工艺简介

选择性催化还原脱除氮氧化物工艺简介 选择性催化还原脱除氮氧化物工艺(简称SCR工艺)简介 一、该工艺概述:选择性催化还原脱除氮氧化物工艺技术是我公司技术研发中心独立研发,拥有自主自主知识产权的技术工艺。该技术工艺成熟,性价比极高,占地面积小,脱硝效率高(可达90%以上),无“三废”排放。 二、工艺技术说明及主要特点: 1、高脱硝效率,减少氨逃逸 ①烟气经过独特设计的脱硝反应器,与还原剂在催化剂层进行充分反应,保证脱硝率90%以上,可完全实现达标排放; ②喷氨格栅经严格计算、独特设计,还原剂氨经喷氨格栅喷入烟道,可与烟气充分混合,在烟道内均匀分布,保证了脱硝催化剂的烟气覆盖率及脱硝效果; ③当进入SCR反应器前的烟气分布不均匀时,会导致脱硝效率下降,为保证脱硝效率,在SCR反应器入口前的烟道内各急转弯头布置导向叶片,缓转弯头及烟道扩散收缩段布置导流板,从而使进入SCR反应器的烟气更均匀,有效保证了脱硝效率; ④合理选择催化剂,保证脱硝反应在适宜温度内进行,避免副反应的发生,保证脱硝效率; ⑤做好烟道的密封设计和施工,避免烟气泄漏,保证烟气100%通过催化剂; ⑥反应器内的积灰,不仅会直接或间接地减少催化剂有效体积而降低SCR性能,同时变硬的灰块掉下会造成催化剂的机械损伤,故在结构设计上应尽量减少积灰的可能。反应器进口烟道设置积灰斗,防止大颗粒灰渣进入反应器;反应器内防止积灰的设计除吹灰器系统以外,在结构设计上主要还体现在以下几个方面:整流板、催化剂上的金属格栅和金属网、防积灰板、合理设计催化剂节距。 2、无二次污染 采用我公司自主研发、设计的SCR法烟气脱硝技术,利用氨做还原剂,在催化剂作用下将燃煤锅炉烟气中的NO x还原为N2后排放,无废气产生;氨区泄漏及安全阀排放的少量氨用清水吸收后,可送至脱硫系统作为脱硫吸收剂,无废水排放;本脱硝工艺全部反应均为气相反应,无废渣生成。 3、净化温度低 我公司结合业主方实际设计工艺路线,选择适宜的催化剂,有效降低了反应温度,烟气经省煤器后可直接进行脱硝反应,无需加热或降温; 4、防止设备腐蚀 本项目液氨储罐采用16MnR材质,氨系统管路采用不锈钢材质,均具有良好的耐腐蚀性。 烟气管路、相关设备及反应器均采用Q235B。因烟气在本系统中的温度介于350℃~400℃之间,不会形成液体凝结,腐蚀性较小,可满足系统防腐要求,该选材方案也符合国内外脱硝行业的通用惯例。 5、防止系统堵塞 每层催化剂模块均设置吹灰器,防止催化剂堵塞,保证系统安全稳定运行。 6、工艺设备紧凑,运行可靠 反应器邻近锅炉建设,一方面节省反应器支撑结构用材,一方面有效节约占地面积,减少烟气在烟道输送过程中降温。液氨储罐、蒸发系统、缓冲罐布局合理紧凑,安全系数高。 7、保证流场的均匀性 在安装了脱硝装置后,为了保证回到空气预热器的烟气流场分布均匀,在连接烟道内设置了若干导流板,有效的消除了流场的不均匀性。 三、本工艺流程示意图(本图仅供参考):

(完整版)选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝技术概述

选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝技术概述 王清栋 (能源与动力工程1302班1306030217) 摘要:对选择性催化还原脱硝技术进行概述,分析了其机理,并简要介绍催化剂的种类及钝化与中毒机理.最后,对SCR技术进行总结与展望. 关键词:选择性催化还原;烟气脱硝;氮氧化物 Overview of Selective catalytic reduction (SCR) flue gas denitration Wang Qingdong (Power and Energy Engineering, class 1302 1306030217) Abstract: selective catalyst reduction flue gas denitration is reviewed. Its mechanism is analysed and catalyst is given a brief introduction. Catalyst passivation and poisoning mechanism is analysed. Finally, the summary and prospect of the technology are given. Keywords: SCR; NO x; flue gas denitration. 1.前言 氮氧化物是造成酸雨的主要酸性物质之一,是形成区域微细颗粒物污染和灰霾的主要原因,也是形成光化学烟雾的主要污染物,会引起多种呼吸道疾病,是“十二五”期间重点控制的空气污染物之一.2011年初通过的“十二五”规划纲要,要求NO x减少 10%,从而使NO x成为我国下一阶段污染减排的重点.烟气脱硝技术与NO的氧化、还原及吸附特性有关.根据反应介质状态的不同,分为干法脱硝和湿法脱硝.目前,已经在火力发电厂采用的烟气脱氮技术主要是选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原 (SNCR),其中采用最多的主流工艺是选择性催化还原法. 2.SCR反应原理 选择性催化还原脱氮是在一定温度和有催化剂存在的情况下,利用还原剂把烟气中的NO x还原为无毒无污染的N2和H2O.这一原理与1957年在美国发现,该工艺最早却在20世纪70年代的日本发展起来的. SCR 原理图如图一所示 氨气被稀释到空气或者蒸汽中,然后注入到烟气中脱硝,在催化剂表面,氨与NO x 生成氨气和水.SCR过程中的主要反应如下: 4NO+4NH3+O24N2+6H2O 基于V2O5的催化剂在有氧的条件下还对NO2的减少有催化作用,其反应式为 2NO2+4NH3+O23N2+6H2O

选择性催化还原(SCR)技术

选择性催化还原(SCR)技术降低柴油机 NOX 排放研究 本篇文章主要讲述了scr技术主要的影响因素以及存在的问题 影响因素:1。水的影响,低温时 H2O 的存在降低催化剂的活性,而在较高温度时 H2O 基本不影响 NOX 转化率,研究水蒸气对 V2O5-WO3/ TiO2 催化剂的 SCR 活 性的影响情况发现,低温时 H2O 的存在降低了催化剂的脱硝活性,反应温度在 360℃以下时H2O 对催化剂 SCR 活性具有一定抑制作用,而在较高温度时 H2O 的存在减弱了 NH3 被 O2 直接氧化为 NOX 的能力,从而间接提高了 NOX 转化率。(在车用尿 素的配制中要充分考虑其水的比例,保证最佳脱销活性) 2.温度的影响:,随着温度的升高,催化器的活性逐步升高,当温度升高到某个值附 近时,催化器活性迅速升到某一高峰,在这一温度之上 200℃左右的范围内,随着温 度的升高催化器的活性基本不变,当温度进一步升高,催化器的活性开始下降,这是 因为 NH3 氧化反应开始发生。(在催化剂选材的过程中要充分考虑汽车尾气的温度范围) 3. N O 2 和 N O 比例浓度的影响,增加 NO2 的比例可以提高 NOX 转化效率。其措 施是在尿素喷嘴上游加装预氧化转化器。转化率提高程度与温度有关,温度低于200℃时,NOX 转化效率随 NO2 量的增加而线性增加,当 NO 和 NO2 为 1:1 时,NOx 的转化效率最高;温度为 300℃左右时,随着 NO2量的增加,NOX 转化效率只是稍微有 所增加,当NO2 物质的量超过 NO 时,NOX 转化效率受到很大负面影响,在这个温度下 NO2 与 NH3 发生慢SCR 反应,速度比较慢,另外还会有 NH3 泄漏,造成二次污染;当温度高于 350℃时,NOx 转化效率将不受 NO2 影响。 4.尿素的影响,由于氨气来源于尿素的热解和水解,因此喷入尿素的数量和质量直接 影响氨气的生成,从而最终影响 NOX 转化效率。随着喷入尿素数量的增加,生成的氨气增多,从而产生更多的 NOX 还原剂,NOX 转化效率提高。但尿素的喷入量过多, 会造成氨气过剩,过多的氨气从排气管排出,造成二次污染。 S C R 存在的问题 2.1 催化剂的高温稳定性 目前,车用 SCR 系统常用 TiO2-WO3-V2O 作为催化剂。这种催化剂抗硫中毒性好, 不过在高温时容易老化,使得氨泄漏会增加,所以催化剂的高温稳定性很重要。一般 催化剂可以接受的最高温度能达到 600℃,一旦超过这个温度催化剂很容易老化。这可能由于锐钛矿型的 TiO2转化成了金红石型的 TiO2,结果造成活性表面积减少。提 高催化剂高温稳定性仍然是催化剂发展的一个方向。 改进方向:

车用柴油机选择性催化还原(DOC-POC-SCR)系统的开发研究

目录 摘要 ...................................................................................................................... I ABSTRACT........................................................................................................... II 第1章绪论..................................................................................................... - 1 -1.1 柴油发动机机尾气排放物的产生机理及危害 ...........................................................- 2 - 1.1.1 氮氧化物(NO x)的生成及危害 .........................................................................- 2 - 1.1.2 一氧化碳(CO)的生成及危害 ...........................................................................- 3 - 1.1.3 微粒(PM)的生成及危害...................................................................................- 4 -1.2 发动机尾气排放法规 ..................................................................................................- 4 -1.3 柴油机尾气后处理技术 ...............................................................................................- 7 - 1.3.1 选择性催化还原技术(SCR) ..................................................................................- 7 - 1.3.2稀燃NOx吸附还原(LNT) .....................................................................................- 8 - 1.3.3 选择性非催化还原技术(SNCR) ............................................................................- 9 - 1.3.4柴油机氧化催化技术(DOC) ............................................................................- 9 - 1.3.5颗粒氧化催化技术(POC) ...............................................................................- 10 -1.4 本课题主要研究内容 .................................................................................................- 10 -第2章尿素-SCR系统的实验研究............................................................... - 13 - 2.1 选择性催化还原技术(SCR)..................................................................................- 13 - 2.1.1 尿素-SCR系统.....................................................................................................- 13 - 2.1.2尿素-SCR系统化学反应机理 .............................................................................- 14 -2.2 尿素-SCR系统实验台架............................................................................................- 14 - 2.2.1实验发动机...........................................................................................................- 15 - 2.2.2 电涡流测功机.......................................................................................................- 15 - 2.2.3 油耗分析仪...........................................................................................................- 17 - 2.2.4 汽车排放分析仪...................................................................................................- 17 - 2.2.5 ESC循环测试工况...............................................................................................- 18 - 2.2.6 NO x排放浓度的测定 ..........................................................................................- 19 - 2.2.7 负荷特性下NO x的排放浓度 .............................................................................- 23 - IV

催化还原法治理氮氧化物

催化还原法治理氮氧化物 摘要 简单介绍了治理废气的几种方法,主要阐述了催化还原法治理NOx气 体的方法流程。 关键词:氮氧化物,催化还原 NOx是一种棕红色有臭味的气体, 具有强烈的刺激性, 人若吸入, 日积月累, 会导致气管炎、心脏病、肺气肿、肺癌等症。在我厂电镀生产产生的废气中, NOx废气是一种危害较大、较难治理的酸性废气。 烟气脱销技术主要有气相反应法、液体吸收法、吸附法等几类。 气相反应法又包括3 类:(1)电子束照射法和脉冲电晕等离子体法;(2)选择性催化还原法、选择性非催化性还原法和炽热碳还原法; (3)低温常压等离子体分解法等。第(1)类是利用高能电子产生自由基将NO 氧化为NO2,再与H2O 和NH3作用生成NH4NO3化肥并加以回收,可同时脱硫脱硝;第(2)类是在催化或非催化条件下,用NH3、C 等还原剂将NO x 还原为无害N2的方法;第(3)类则是利用超高压窄脉冲电晕放电产生的高能活性粒子撞击NO x 分子,使其化学键断裂分解为O2 和N2的方法。 液体吸收NO x 的方法较多,应用也较广。NO x 可以用水、碱溶液、稀硝酸、浓硫酸吸收。由于NO 极难溶于水或碱溶液,因而湿法脱硝 效率一般不很高。于是采用氧化、还原或络合吸收的办法以提高NO 的净化效果。与干法相比,湿法具有工艺及设备简单、投资少等优点,有些方法还能回收NO x,具有一定的经济效益。缺点是净化效果差。

吸附法脱除NO x,常用的吸附剂有分子筛、活性碳、天然沸石、硅胶及泥煤等。其中有些吸附剂如硅胶、分子筛、活性碳等,兼有催化的性能,能将废气中的NO 催化氧化为NO2,然后可用水或碱吸收而得以回收。吸附法脱硝效率高,且能回收NO x,但因吸附容量小,吸附剂用量多,设备庞大,再生频繁等原因,应用不广泛。 总的看来,目前工业上应用的方法主要是气相反应法和液相吸收法两类。这两类方法中又分别以催化还原法和碱吸收法为主,前者可以将废气中的NO x 排放浓度降至较低水平,但消耗大量NH3,有的还消耗燃料气,经济亏损大;后者可回收NO x 为硝酸盐和亚硝酸盐,有一定经济效益,但净化效率不高,不能把NO x 降至较低水平。因此,要找到一种或几种技术上可行、经济上合理、适合中国国情的脱硝技术,还需作出更大的努力。 催化还原法 催化还原法分为选择性催化还原法(SCR)和非选择性催化还原法两类。非选择性催化还原法是在一定温度和催化剂(一般为贵金属Pt、Pd 等)作用下,废气中的NO2和NO 被还原剂(H2、CO2、CH4)及其他低碳氢化合物等燃料气)还原为N2,同时还原剂还与废气中O2作用生成H2O 和CO2。反应过程放出大量热能。该法燃料耗量大,需贵金属作催化剂,还需设置热回收装置,投资大,国内未见使用,国外也逐渐被淘汰,多改用选择性催化还原法。 选择性催化还原法(SCR) 该法用NH3做还原剂,加入氨至烟气中,NOx在300~400 ℃的催化剂

选择性催化还原法脱销原理(SCR)

选择性催化还原法脱销原理(SCR)选择性催化还原法脱销原理(SCR) 对烟气脱硝的研究开始于上个世纪八十年代初,主角是美国、德国和日本的一些企业和研究机构。烟气脱硝技术成熟于上个世纪八十年代后期到九十年代初,以后即形成商品,走向市场。以日本为例,到1993年,日本已安装了715套烟气脱硝装置,仅电厂就安装了153套,而电厂的烟气处理量却占715套烟气总处理量的80.4%, 这表明电厂使用的脱硝装置,其烟气处理总能力要比其他行业大得多。除电厂外,其他如石油、化工、冶金、造纸、垃圾焚烧等行业应用也很普遍。 对烟气进行脱硝处理的方法很多,一般可分干法脱硝和湿法脱硝两大类,而以干法更为普遍。主要原因是干法脱硝的工艺流程简单、脱硝效率高(可达92%以上),无需供水和进行废水处理。就干法脱硝而言,方法也很多,已有实际应用的就有十余种,其中应用最广的脱硝方法首推选择催化还原法。据目前一些统计资料显示,在用的脱硝装置中,干法脱硝装置总台数占全体脱硝装置总台数的76.2%,而烟气处理量则占97.8%,也就是说大烟气量的脱硝处理大都采用干法,而在干法脱硝中采用选择性催化还原法的在台数上占73.8%,在烟气量上占94.7%,也就是说绝大多数大烟气量的脱硝处理都采用干法中的选择性催化还原法工艺,即SCR工艺,本电厂也采用了这一工艺。 SCR工艺本质上就是在一定温度条件下(280,400?),借助于催化剂的帮助,用氨(NH)来还原NO的过程,主要反应式为: 3x 4 NH + 4NO + O=4N + 6HO 3222 4 NH + 2NO + O=3N + 6HO 32222 上述第一个反应式是主要的,因为电厂烟气中的NO中NO占95%左右,x NO只占很少一部分。上述反应只有在催化剂的帮助下才能发生。 2

选择性催化还原法(SCR)

选择性催化还原法(SCR) 由于炉内低氮燃烧技术的局限性,使得NOx的排放不能达到令人满意的程度,为了进一步降低NOx的排放,必须对燃烧后的烟气进行脱硝处理。目前通行的烟气脱硝工艺大致可分为干法、半法和湿法3类。其中干法包括选择性非催化还原法(SNCR)、选择性催化还原法(SCR)、电子束联合脱硫脱硝法;半干法有活性炭联合脱硫脱硝法;湿法有臭氧氧化吸收法等. 煤燃烧过程中生成的氮氧化物主要是NO和NO2,另外还有少量的N2O(氧化亚氮),统称为NOX。其中NO占NOX的90%以上,NO2占5% ̄10%,N2O仅为1%左右。 由于存在上述副反应,SCR反应器内排出的未反应完全的氨与少量SO3反应生成硫酸氨和硫酸氢氨可以导致下游设备的阻塞和腐蚀,因此,减少SCR反应器下游的未反应完全的氨,即“氨泄露”问题,是非常重要的。通常氨泄露必须小于5ppm,最好低于2ppm~3ppm,以减少硫酸氨和硫酸氢氨的生成。对于高硫煤,这一问题尤为重要。上述反应,在没有催化剂的情况下,只在980℃左右很窄的温度范围内进行,但在催化的作用下,反应温度可大大降低,约300℃~400℃。 SCR具有以下特点:(1)脱NOX效率高。可达到高于80%的脱硝效率,满足严格的NOX排放标准要求,远高于SNCR法25%~40%的脱NOX效率。(2)适用范围广。SCR法适用于各种容量的锅炉机组,而SNCR只适用于小型锅炉。(3)运行可靠、便于维护和检修。 同时,SCR技术也存在一些问题:(1)系统占地面积较大,设备投资和运行费用较高。(2)SCR催化剂的工作条件比较恶劣,由固体沉积物使微孔堵塞碱性化合物(特别是钾或重金属)引起中毒、引起中毒、飞灰腐蚀等原因造成了催化剂SO3中毒失效,必须定期更换。更换时间依具体情况而定,一般1年 ̄5年。(3)氨泄露以及其导致的硫酸氨盐的集聚会导致空气预热器性能下降。 选择合适的催化剂是SCR技术能够成功应用的关键所在。试验研究和应用结果表明,催化剂因烟气特性的不同而异。对于煤粉炉,由于排出的烟气中携带大量飞灰和SO2,因此,选择的催化剂应具有足够的活性外,还应具有隔热、抗尘、耐腐、耐磨以及低SO3转化率等特性。目前使用较多的催化剂为V2O5/TIO2和V2O5—WO3/TIO2,寿命一般为2年左右。 3.3SCR工艺流程及其布置 SCR系统由氨喷入网、反应器、氨氯混合器及氨储存和供应装置组成。根据锅炉烟风系统和SCR脱硝的温度要求,SCR脱硝装置通常应布置在锅炉省煤器与空预器之间的烟道中,其工艺流程如图1所示。 SCR系统通常有3种布置方式:(1)位于空气预热器和静电除尘器之前;(2)位于空气预热器之前和静电除尘器之后;(3)位于空气预热器和静电除尘器之后。目前工程大多采用第1种布置方式。这种方式不需要对烟气进行再加热,可减少热效损失。催化剂成本较高,大概占SCR总投资成本的15%~20%。因此加大空速以减少催化剂体积,并尽量提高SCR反应器内的烟气温度以提高催化剂的利用效率。同时,也必须注意SO2被氧化成SO3,而这个氧化反应对温度敏感性超过SCR反应。对于常见的钛基氧化钒商用SCR催化剂,其最佳操作温度为343℃~399℃。在低负荷运行时,可采用省煤器旁路保证理想的烟气温度。 目前减少NOx排放的措施主要分为两种:燃烧控制和烟气脱硝。燃烧控制的手段主要为采用

氨选择性非催化还原烟气脱硝研究进展

2008年第27卷第9期CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·1323· 化工进展 氨选择性非催化还原烟气脱硝研究进展 沈伯雄,韩永富,刘亭 (南开大学环境科学与工程学院,天津 300071) 摘 要:针对以氨为还原剂的选择性非催化还原(SNCR)系统进行综述,分析了SNCR工艺基本原理,总结了SNCR脱硝过程的各影响因素,指出了SNCR运行中的一些问题,最后对SNCR系统的应用给予建议。 关键词:选择性非催化还原;脱硝;氮氧化物 中图分类号:X 701.1 文献标识码:A 文章编号:1000–6613(2008)09–1323–05 Development of flue gas denitrification using NH3 selective non-catalytic reduction SHEN Boxiong,HAN Yongfu,LIU Ting (School of Environmental Science & Engineering,Nankai University,Tianjin 300071,China)Abstract:Selective non-catalytic reduction (SNCR) is a cost-effective technology for flue gas denitrification. The use of ammonia as a reducing agent for the SNCR system is reviewed. The reaction mechanisms and performance parameters are presented for SNCR. Additionally,the problems that may be encountered in the operation of SNCR are also discussed. In the end,some advices are given for the application of the SNCR system. Key words:selective non-catalytic reduction;denitrification;NO x 氮氧化物(NO x)是造成大气污染的主要污染物之一,从燃煤系统中排放的NO x 95%以上是NO,其余的主要为NO2。为了有效控制NO x的排放,国家环境保护总局和国家质量监督检验检疫总局发布,于2004年1月1日起实施的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223—2003)对火电厂NO x排放浓度作了更为严格的要求。标准规定,第3时段新建、扩建、改建的燃煤锅炉,NO x最高允许排放浓度为450 mg/m3(V daf≥20%)。除此以外,还规定需预留烟气脱硝装置空间[1]。 在众多烟气脱硝技术中,选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)和选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction,SNCR)是运用较为广泛的两种技术。SCR技术脱硝率可达90%以上,但是由于其初期投资费用高,而且催化剂容易中毒,增加了运行费用。SNCR技术的脱硝率中等,但SNCR法不需要催化剂,运行费用较低,建设周期短,适合于中小型锅炉的改造。SNCR系统中,尿素和氨通常被用做还原剂。本文作者主要针对以NH3为还原剂的SNCR系统进行综述。1 SNCR工艺原理 选择性非催化还原技术是指在不使用催化剂的情况下,在炉膛烟气温度适宜处(850~1050 ℃)喷入氨或尿素等含氨基的还原剂,将烟气中的NO x 还原为N2和H2O。NH3做还原剂时,SNCR的总反应方程式如下。 3222 4NH4NO O4N6H O +++ ??→(1)3222 4NH2NO2O3N6H O +++ ??→(2) 3222 8NH6NO7N12H O ++ ??→(3)关于SNCR的详细反应机理,国外的研究者做了很多的研究工作,但是由于SNCR由很多复杂的基元反应组成,虽然研究者对一部分主要基元反应的速率常数已达成共识,但还有不少瞬态基元反应还处于探讨中。下面针对目前主要基元反应机理进行讨论。收稿日期:2008–03–05;修改稿日期:2008–04–18。 基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)(2006AA06A306)及国家自然科学基金(90610018)资助项目。 第一作者简介:沈伯雄(1971—),男,教授,从事烟气净化与固体废物热处理。电话 022–23503219;E–mail shenbx@https://www.360docs.net/doc/0f10663382.html,。

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