低温条件下烟气脱硫脱硝技术的研究与应用
低温条件下烟气脱硫脱硝技术的研究与应用

低温条件下烟气脱硫脱硝技术的研究与应用加强对低温条件下,烟气脱硫脱硝技术的研究,具有十分重要的意义,可以在最大限度降低环境污染的情况下,不断提高企业经济收益。
文章主要分析了低温条件下的烟气脱硫脱硝技术。
标签:低温条件;烟气脱硫、脱硝、技术目前,由于化工厂、工业锅炉、冶金钢铁烧结炉、水泥玻璃窑炉和酸洗设备排放的SO2广泛采用的是在脱硝装置后增加湿法脱硫系统,也就是湿式石灰石——石膏脱硫工艺。
为此,联合脱硫脱硝工艺不但占地面积比较大,而且运行与投资成本也比较大,同时湿法脱硫会产生大量工艺废水,每年产生的大量副产品石膏也只能堆置处理,既浪费资源、占用场地,又会产生二次污染。
因此,针对我国烟气脱硫脱硝行业面临的难题,开发低温条件下可资源化的烟气脱硫脱硝技术是我国实现可持续发展的重要措施,具有十分重要的意义。
1、低温SCR脱硫脱硝技术以冶金烧结炉、水泥炉窑、玻璃炉窑、工业锅炉等为主的中小型燃煤锅炉排放的烟气温度远低于催化剂工艺成熟的V2O5-WO3-M0O3/TiO2催化剂活性温度,导致冶金烧结炉、水泥炉窑、玻璃炉窑、工业锅炉等为主的中小型燃煤锅炉NOX排放控制面临着巨大的挑战。
目前,在国内外很多研究单位开展了对低温SCR催化剂的研究,主要研究内容包括了低温催化剂和催化剂载体,应在以下一些方面作进一步的研究。
1.1、针对不同的载体,如炭材料、金属氧化物催化剂Al2O3、TiO2和金属离子交换分子筛催化剂ZSM-5等,开发高效的低温SCR催化剂。
1.2、SCR催化剂原材料表面改性技术和配方。
即调整催化剂表面酸碱性,以获得更多的酸性活性基团,增强对还原剂NH3的吸附,或在高效的载体上配合不同的活性物质,如Ni、Cu、Mn、W、Pt、和V等金属氧化物,使催化剂具有高的抗SO2和水蒸气活性。
低温SCR催化脱硝技术的应用是一项非常复杂的工程,面临着众多应用领域。
1.3、用NH3选择性还原NOX的低温SCR工艺的研究已经取得了很大的成绩,但是与中高温SCR或其他烟气脱硝工艺相比,低温SCR脱硝工艺存在以下问题:(1)低温催化剂的研究和开发仍然需要进一步深入,包括催化剂本身活性和有效温度范围的研究;(2)由于温度降低后,氨和三氧化硫形成的硫氨化合物更加容易豁附在催化剂表面,要求低温催化剂对烟气中的二氧化硫具有更低的氧化率;(3)低温下烟气中的水蒸气对催化剂的影响研究有待进一步深入;(4)基于炭材料载体的大型化生产问题。
烟气脱硝技术研究与应用

烟气脱硝技术研究与应用第一章:概述近年来,随着环保意识的提高和环保政策的出台,对工业废气的排放要求日益严格。
其中,氮氧化物是工业废气中的一种重要成分,对环境的危害比较大。
因此研究和开发烟气脱硝技术,已成为环保领域的重点研究方向之一。
本文将对烟气脱硝技术的研究与应用进行详细介绍。
第二章:烟气脱硝原理烟气脱硝是一种利用化学反应或物理吸附的方法,使烟气中的氮氧化物经过反应转化成氮气和水蒸气,并在此过程中排出废气。
常用的烟气脱硝方法主要包括选择性催化还原法、非选择性催化还原法、吸收剂法以及氨氧化脱硝法等。
其中,选择性催化还原法 (SCR)是目前工业上应用最为广泛的一种烟气脱硝技术。
原理是在催化剂和还原剂的共同作用下,将烟气中的NOx转化成无害的N2和H2O。
催化剂一般采用由钛、钒、铁、铂等金属组成的复合氧化物。
还原剂则选用尿素、氨水等。
第三章:烟气脱硝技术的研究进展随着环保技术的不断发展,烟气脱硝技术也在不断改进和研究。
目前,烟气脱硝技术的研究进展主要包括以下几个方面:1.催化剂研究:研究催化剂的活性、稳定性和抗毒化性,以提高催化剂的效率和使用寿命。
2.反应机理研究:研究SCR反应的机理和基本过程,以揭示SCR反应的本质和规律。
3.氨逃逸问题的解决:解决氨气逃逸的问题,提高SCR反应过程中氨利用率。
4.开发新型还原剂:寻找与催化剂更加适配的还原剂,提高烟气脱硝的效率。
5.烟气脱硝产物的热利用:利用SCR反应产生的余热,提高SCR反应过程的能效。
第四章:烟气脱硝技术的应用现状当前烟气脱硝技术的主要应用领域包括火力发电、炼油、化肥、冶金、钢铁以及水泥等行业。
尤其是火力发电行业是烟气脱硝技术应用的主要领域。
另外,由于环保法规的加强和严格,越来越多的产业对烟气脱硝技术的需求也在逐年增加。
目前,随着烟气脱硝技术的不断发展,其在工业和环保领域的应用前景越来越广阔。
未来,烟气脱硝的技术将更加完善,应用领域也会更加广泛。
低温脱硝方案

低温脱硝方案低温脱硝是一种常用的脱硝技术,它能够有效地降低烟气中的氮氧化物排放。
本文将介绍一种低温脱硝方案,并探讨其原理和应用前景。
1.方案介绍低温脱硝方案采用SCR(Selective Catalytic Reduction,选择性催化还原)技术来降低烟气中的氮氧化物排放。
该方案主要由催化剂、还原剂和催化反应器组成。
催化剂通常采用钒钛催化剂,还原剂一般选择氨水或尿素溶液。
催化反应器是实施催化反应的核心设备。
2.原理解析低温脱硝方案的主要原理是利用催化剂在适宜的温度下催化还原剂与氮氧化物发生反应。
首先,还原剂(如氨水)在催化剂的作用下与氮氧化物发生氢氧化反应,生成氮和水。
其中,催化剂起到了催化作用,提高了反应速率。
催化反应器的设计和运行条件的选择对反应效果具有重要影响。
3.应用前景低温脱硝方案在大气污染治理中具有广阔的应用前景。
它可以有效地降低烟气中的氮氧化物排放,减少对大气环境的污染。
此外,该方案具有技术成熟、投资成本低、操作简便等优点,适用于各类工业燃烧装置。
4.方案改进为了进一步提高低温脱硝方案的效果,可以对方案进行一些改进。
首先,可以优化催化剂的选择和制备方法,提高催化剂的活性和稳定性。
其次,可以改进催化反应器的结构和运行条件,增强催化剂与反应物之间的接触程度,提高反应效率。
此外,还可以研究更加环保的还原剂,减少对环境的影响。
5.总结低温脱硝方案是一种有效的脱硝技术,可以降低烟气中的氮氧化物排放。
其原理是利用催化剂在低温下催化还原剂与氮氧化物反应,生成无害物质。
该方案具有广阔的应用前景,可以在大气污染治理中发挥重要作用。
为了进一步提高方案效果,可以对催化剂和反应器进行改进和优化。
通过不断的技术创新和改进,低温脱硝方案将更加高效地应对烟气中氮氧化物排放问题。
烟气脱硝技术的研究与应用

烟气脱硝技术的研究与应用随着工业的发展,大量的废气不断地排放到空气中,其中包括含有二氧化硫、氮氧化物等的烟气。
这些有害气体的排放会对环境造成严重的污染,对人们的健康也会产生危害。
因此,烟气治理成为了当今社会亟待解决的问题之一。
而其中,烟气脱硝技术的研究与应用成为了一种新型的污染治理手段,受到了广泛的关注和重视。
一、烟气脱硝技术的背景烟气脱硝技术是指通过特定的方法,将烟气中的氮氧化物转化为氮气和水,从而达到降低氮氧化物排放的目的。
这项技术的诞生,是源于二氧化硫减排的技术。
在减少二氧化硫排放的过程中,发现其所产生的反应物可以有效地催化氮氧化物的还原,从而形成烟气脱硝技术。
二、烟气脱硝技术的发展历程烟气脱硝技术的研究可以追溯到上个世纪。
20世纪70年代,脱硝技术开始从实验室进入到工业生产中。
最初,脱硝技术用于烟气脱硫中,但很快人们发现,在烟气中添加二氧化硫的同时,也可以达到脱硝的目的。
20世纪80年代,催化还原法和选择性非催化还原法被提出,使得烟气脱硝技术得到了更广泛的应用。
随着时间的推移以及技术的不断发展,烟气脱硝技术已成为现代化工业领域中最常用的环保技术之一。
三、烟气脱硝技术的原理烟气脱硝技术基于氮氧化物的还原反应原理,是通过选择性还原的方法来使烟气中的氮氧化物转化为N2和H2O。
目前,主要的烟气脱硝技术包括:SCR(选择性催化还原)、SNCR(选择性非催化还原)和异丙醇法等。
其中,SCR技术是目前应用最广泛的一种烟气脱硝技术,可将NOx降至95%以上。
其工作原理是将氨气和催化剂混合,让烟气在催化剂上通过,使氮氧化物被还原为N2和H2O。
SNCR技术是将还原剂在高温下与烟气混合,使其与氮氧化物反应生成N2和水。
SNCR技术具有简单易行、设备维护和运行成本低等优点,但其脱硝效果较为有限。
异丙醇法是将异丙醇(IPA)加入烟气中,通过与氮氧化物反应而使其还原为N2和H2O。
该技术具有成本低、运行可靠等特点,但其脱硝效率较低。
低温脱硝技术

低温脱硝技术一、概述新型低温烟气脱硝技术是在传统SCR技术的基础上研究开发的一种具有自主知识产权脱硝技术。
目前应用最广也最有效的烟气脱硝技术是NH3选择性催化还原NOx技术(SCR)。
作为SCR法的核心-催化剂则成为达到氮氧化物减排指标的关键,目前普遍使用的商用催化剂体系为钛基钒系催化剂(V2O5-WO3/TiO2),其活性温度窗口较高(320~420℃),需要将SCR装置安装在空气预热器之前和省煤器之后,利用烟气自身温度才能达到该温度区域,且此处存在的高浓度的粉尘和SO2,容易引起催化剂中毒和减少使用寿命。
限制SCR技术推广的主要瓶颈在于反应温度要求相对较高,使得脱硝过程耗能较大,相应工程投资成本较大。
为了克服以上的缺点,襄阳先天下环保设备有限公司与国家烟气脱硫工程技术研究中心联合研发出低温烟气脱硝技术,经过长时间反复的小试和中试研究,并通过在浙江某玻璃企业炉窑系统烟气和内蒙某焦化厂焦化烟气的中试,完善了工艺技术,并取得大量的工业化数据,试验表明该技术可很好的完成低温条件下的烟气脱硝任务,已经具备了工业化应用的技术基础和条件。
目前我公司正在积极寻求工业化应用的实施机会。
二、新型低温烟气脱硝技术原理新型低温脱硝技术是在传统SCR技术基础上进行优化得到的,技术原理与其相同,主要是在催化剂的作用下,以NH3作为还原剂,有选择性的与烟气中的NOx反应并生成无毒无污染的N2和H2O。
还原剂还可以是碳氢化合物(如甲烷、丙烷等)、氨、尿素等。
以NH3为还原剂为例,反应式如下:4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O (1-1)4NH3+2NO2+O2→3N2+6H2O (1-2)8NH3+6NO2→7N2+12H2O (1-3)新型低温烟气脱硝技术的优越突破是低温催化,不同于传统的钒系催化剂高达400℃的起燃温度,新型催化法所用的催化剂在120℃即可具备良好的活性,其适用温度窗口为90~200℃。
表1烟气脱硝前需满足指标新型低温脱硝技术的工艺流程图如图1所示,待处理烟气首先由风机送入预处理系统进行除尘、调质,使烟气的温度、尘浓度、水分、氧和SO2浓度等指标满足脱硝工艺要求(表1),然后进入脱硝塔,而作为还原剂的NH3有氨储罐直接由塔顶喷入,与烟气混合。
低温烟气同时脱硫脱硝除尘技术应用

燃煤发电厂在日常运行和生产过程当中,所使用的生产材料具有一定的特殊性,使发电厂在生产过程中会产生大量的烟气,不仅会对环境造成严重的影响和破坏,同时也会对人们的健康造成直接威胁。
烟气中含有大量的硫化物,因而加剧了环境污染的严重性。
在科学技术水平不断提高的形势下,各类脱硫脱硝除尘技术逐渐应用和推广,相关工作人员可以根据不同的情况,有针对性的选择适当的措施予以治理,如此可以使企业在不影响生态环境的前提之下,实现可持续发展。
人们对烟气脱硫脱硝除尘技术手段的应逐渐有了高度的重视。
随着我国工业化水平的不断提高,很多企业并没有对脱硫脱硝除尘技术进行科学合理的应用,大量的工业废气排放到外界,对空气和自然环境产生了严重的影响,其中含有大量的硫化物和硝化物,会对人体造成极大的损伤。
脱硫脱硝技术的研发需要经历很长的周期,需要大量的资金作为支持,具有较高的技术水平,相关工作人员需要采取合理的措施展开技术研发工作,促进全社会持续稳定的发展。
1.低温烟气脱硫脱硝除尘技术应用的概念总的来讲,低温烟气脱尘脱硫技术自身具有较强的综合性,应用范围非常广泛,其主要的工作原理是凭借石灰等具有碱性的液体对硫化物以及硝化物进行吸收,有效的保证和提高烟气脱硫脱硝除尘的效果和质量。
需要注意的是,这种技术手段自身的浮动率较高,其成功率不能完全有所保证,但其除尘效果十分显著。
烟气脱硫脱硝除尘技术自身最大的有点在于可以同时展开脱硫脱硝和除尘工作,所产生的成本不高,能够在保证企业经济效益的同时,获得不错的成效,从而使之成为当前很多企业常用的烟气脱硫净化技术。
2.烟气脱硫脱硝除尘技术的应用2.1烟气脱硫脱硝除尘应用思路此项技术手段主要是从材料、技术以及过程等多个方面进行综合分析所产生的烟气净化手段,能够有效的减轻当前工业生产对生态环境所造成的污染,能够将绿色环保理念作为指导思想。
从目前的情况来看,我国工业化建设进程发展速度飞快,工厂的数量和规模日益增加,社会各界对于产能需求与日俱增,导致以往传统的除尘和脱硫技术已经不能满足当今时代的需求,相关工作人员必须要对相关技术进行创新和改进,寻求一条新的发展道路。
低温加热 脱硫脱硝的原理 -回复

低温加热脱硫脱硝的原理-回复低温加热是一种常用的脱硫脱硝技术,通过控制温度以及适当的添加剂,可以有效地去除燃煤等燃料中的二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)。
在本文中,我们将一步一步地解释低温加热脱硫脱硝的原理,并讨论其应用和效果。
第一步,了解低温加热脱硫脱硝的基本原理。
低温加热是指在温度相对较低的条件下对燃料进行加热处理。
而脱硫脱硝是指将燃料中的SO2和NOx转化为无害的物质,以减少对环境的污染。
低温加热脱硫脱硝的原理在于利用合适的温度和添加剂,使SO2和NOx分子发生化学反应,转化为易溶于水的化合物,然后通过洗涤和吸附等方法去除。
第二步,了解低温加热脱硫脱硝的具体过程。
首先,将燃料送入低温加热器中,通过火焰进行加热。
在加热的同时,向燃料中添加合适的脱硫脱硝剂,如氨水(NH3)或尿素(CO(NH2)2)。
脱硫脱硝剂会与燃料中的SO2和NOx发生反应,生成硫酸铵(NH4HSO4)和氮酸铵(NH4NO3)等化合物。
第三步,了解低温加热脱硫脱硝的反应机理。
在低温下,NH3和SO2反应生成NH4HSO3,然后与空气中的氧气进一步反应形成NH4HSO4。
而NH3和NOx反应则生成NH4NO2,然后与空气中的氧气进一步反应形成NH4NO3。
NH4HSO4和NH4NO3都是可溶于水的化合物,因此可以通过洗涤和吸附等方式将其去除。
第四步,了解低温加热脱硫脱硝的应用和效果。
低温加热脱硫脱硝技术广泛应用于电厂和工厂等烟气处理领域。
通过使用适当的脱硫脱硝剂和控制温度,可以有效降低燃料燃烧过程中产生的SO2和NOx的排放量,减少大气污染物的浓度,保护环境和人类健康。
总结起来,低温加热脱硫脱硝是一种通过控制温度和添加剂来去除燃料中的SO2和NOx的技术。
通过合适的反应机理和方法,可以有效地将这些有害物质转化为无害的化合物,并通过洗涤和吸附等方式进行去除。
这种技术的应用可以降低大气污染物的浓度,保护环境和人类健康。
尽管低温加热脱硫脱硝技术在处理燃煤等燃料中的SO2和NOx方面具有良好的效果,但仍需要更多的研究和改进,以进一步提高其脱硫脱硝效率和经济性。
低温加热 脱硫脱硝的原理

低温加热脱硫脱硝的原理一、低温加热脱硫脱硝技术的背景和意义在工业生产和能源利用过程中,燃烧产生的废气中会含有大量的二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)。
这些有害气体对环境和人类健康造成严重影响,因此需要进行脱除处理。
传统的脱硫脱硝技术多采用高温燃烧或化学方法,但这些方法存在能耗高、设备复杂、操作困难等问题。
低温加热脱硫脱硝技术是一种相对较新的处理方法,它通过低温下的加热作用来实现脱除有害气体的目的。
相较于传统方法,这种技术具有能耗低、操作简单、设备紧凑等优势,因此在工业领域越来越受到关注和应用。
二、低温加热脱硫脱硝技术的原理低温加热脱硫脱硝技术主要基于物质的热动力学特性,通过控制温度和气氛条件,使二氧化硫和氮氧化物在低温下发生化学反应,从而实现脱除。
1. 脱硫原理低温加热脱硫技术主要包括直接氧化法和间接氧化法两种方法。
其中,直接氧化法是指将废气中的二氧化硫直接氧化为三氧化硫(SO3),然后与氨气(NH3)发生反应生成硫酸铵(NH4HSO4)。
而间接氧化法则是在气氛中加入氧气(O2),使二氧化硫氧化为三氧化硫,再与氨气反应生成硫酸铵。
2. 脱硝原理低温加热脱硝技术主要采用选择性催化还原法,通过在低温下加入催化剂,将废气中的氮氧化物还原为氮气和水。
这种方法的核心是催化剂的选择和运用,常用的催化剂包括钒钨钛催化剂、银催化剂等。
三、低温加热脱硫脱硝技术的实施方法低温加热脱硫脱硝技术的实施方法主要包括以下几个步骤:1. 废气预处理:对含有二氧化硫和氮氧化物的废气进行预处理,包括除尘、除湿等,以确保后续处理的有效进行。
2. 温度控制:通过控制加热设备的温度,使废气达到脱硫脱硝所需的反应温度。
一般来说,脱硫反应的温度较高,脱硝反应的温度较低。
3. 气氛调节:根据不同的脱硫脱硝反应要求,调节废气中的气氛,包括氧气含量、氨气含量等。
4. 催化剂运用:在脱硫脱硝反应过程中,通过添加适当的催化剂来促进反应速率和效果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
低温条件下烟气脱硫脱硝技术的研究与应用李虎曾毅夫周益辉胡雍巍(凯天环保科技股份有限公司湖南长沙 410100)摘要:分析了我国工业锅炉、水泥玻璃窑炉、化工厂和酸洗设备面临的烟气脱硫脱硝难题,针对低温SCR催化剂开发情况和应用实例介绍了我国低温SCR技术的发展。
对活性焦法低温烟气脱硫脱硝工艺和湿法有机催化氧化烟气脱硫脱硝技术的工艺原理、流程和技术特点进行了综述,并通过工程案例进行经济运行评估。
关键词:低温SCR技术;活性焦;脱硫脱硝;催化氧化Study and application of desulfurization and denitrification technology of flue gas under low temperatureHu Li, Yifu Zeng, Yihui Zhou,Yongwei Hu(Kaitian Environmental Technology Co., Ltd Changsha Hunan 410100) Abstract:This review focused on analyzing technical problems of desulfurization and denitrification occurring in industrial furnace, cement and glass furnace, chemical plant and boiler acid cleaning equipment. It also described the development of SCR technology under low temperature in our country by illustrating practical examples of development and application of SCR catalyst under low temperature. Finally, both activated coke and catalytic wet oxidation methods were introduced in terms of technical principle, process, and characteristics respectively and evaluated on economic operation.Key Words: SCR technology under low temperature; activated carbon; desulfurization and denitrification; catalytic oxidation1前言我国烟气脱硝市场中,选择性催化还原(SCR)技术是我国电站锅炉NO x排放控制的主要技术。
但是,除电站锅炉外,我国分布广泛而数量众多的工业锅炉、水泥玻璃窑炉、冶金钢铁烧结炉、化工厂和酸洗设备等对NO X排放总量的贡献与电站锅炉相当。
由于其烟气温度处于120—300℃范围内,远低于SCR催化剂活性温度区间,由于我国没有成熟的低温SCR治理技术,需要使用复杂的换热器系统才能应用SCR技术,增加了能耗和设备投资,面临着艰巨的NO x减排困难。
同时工业锅炉、水泥玻璃窑炉、冶金钢铁烧结炉、化工厂和酸洗设备排放的SO2广泛采用在脱硝装置前增加湿法脱硫系统,即湿式石灰石-石膏脱硫工艺。
但此联合脱硫脱硝工艺不仅占地面积大,而且投资和运行费用也较高,同时湿法脱硫产生了大量工艺废水,每年产生的大量石膏副产品只能通过堆置处理,既浪费资源、占用场地,又会产生新的二次污染[1]。
针对我国烟气脱硫脱硝行业中工业锅炉、水泥玻璃窑炉、冶金钢铁烧结炉、化工厂和酸洗设备面临的脱硫脱硝难题,开发低温条件下可资源化的烟气脱硫脱硝技术是我国实现可持续发展的重要措施,将带来巨大的经济效益和环境效益。
2.低温条件下烟气脱硫脱硝新技术以工业锅炉、玻璃炉窑,水泥炉窑和冶金烧结炉等为主的中小型燃煤锅炉排放的烟气温度远低于催化剂工艺成熟的V2O5-WO3-MoO3/TiO2 催化剂活性温度,导致工业锅炉、玻璃炉窑,水泥炉窑和冶金烧结炉等为主的中小型燃煤锅炉NO X 排放控制面临着巨大的挑战。
2.1低温SCR技术在国内外很多研究单位开展了对低温SCR催化剂的研究,主要研究内容包括了低温催化剂和催化剂载体,应在以下一些方面作进一步的研究,。
(1) 针对不同的载体,如碳材料、金属氧化物催化剂Al2O3、TiO2和金属离子交换分子筛催化剂ZSM- 5等开发高效的低温SCR催化剂;(2) SCR催化剂原材料表面改性技术和配方。
即调整催化剂表面酸碱性,以获得更多的酸性活性基团,增强对还原剂NH3的吸附,或在高效的载体上配合不同的活性物质,如V、W、Mn、Cu、Ni和Pt等金属氧化物,,使催化剂具有高的抗SO2和水蒸气活性。
表1列举了使用不同载体以及表面阳阳离子修饰技术制备的不同催化剂在较低温度下(150~250℃)的脱硝活性。
表1 几种催化剂的低温SCR性能[2]低温SCR催化脱硝技术的应用是一项非常复杂的工程,面临着众多应用领域。
表2列举了我国低温SCR技术在酸洗行业、玻璃窑炉和钢铁锅炉烟气治理的应用。
表2 低温SCR技术在我国中小型锅炉烟气治理的应用用NH3选择性还原NOx的低温SCR工艺的研究已经取得了很大的成绩,但是与中高温SCR或其他烟气脱硝工艺相比,低温SCR脱硝工艺存在以下问题:(1) 低温催化剂的研究和开发仍然需要进一步深入,包括催化剂本身活性和有效温度范围研究。
(2) 由于温度降低后,氨和三氧化硫形成的硫氨化合物更加容易粘附在催化剂表面,要求低温催化剂对烟气中的二氧化硫具有更低的氧化率。
(3) 低温下烟气中的水蒸汽对催化剂的影响研究有待进一步深入。
(4) 基于炭材料载体的大型化生产问题。
今后研究方向就是要进一步改进低温催化剂存在的以上性能方面的不足,不断改进SCR工艺的设备设计,进行实验研究和工程应用相结合,寻求提高效率、降低造价和运行成本的途径。
这将使SCR工艺不仅具有良好的环境效益,同时也具有良好的经济效益和更广阔的应用前景。
2.2 活性焦法低温烟气脱硫脱硝技术活性焦法低温烟气脱硫脱硝技术是20世纪60年代发展起来的一种以物理化学吸附原理脱硫、NH3-SCR技术脱硝为基础的烟气脱硫脱硝治理技术,由于活性焦最佳吸附温度范围为120~160℃,适用于工业锅炉、玻璃炉窑等中小型燃煤锅炉烟气脱硫脱硝治理,是一种高效低温的烟气脱硫脱硝一体化工艺。
脱硫系统可分为吸附反应系统、活性焦解析再生循环系统、活性焦运输系统、活性焦补给系统。
脱硝系统主要包括注氨系统(包括液氨储存、混合注入等)。
烟气首先进入位于下部的脱硫塔, 烟气中的SO2被活性焦吸附, 然后进入位于上部的脱硝塔,在活性焦的催化作用下, 烟气中的氮氧化物与喷入的氨发生还原反应, 氮氧化物被还原成对环境没有危害的N2, 并同时生成二氧化碳和水。
吸附了SO2的活性焦被送入再生系统中的解析塔, 在约400℃温度下使SO2 脱附, 脱附后的活性焦被送入反应塔循环使用, SO2体积分数约为20% 的气体被送入副产品回收系统, 根据当地情况制成硫酸、单质硫或其他化工产品。
图1 活性焦法低温烟气脱硫脱硝工艺流程现在已经付诸商业应用的且能够满足严格的排放要求的烟气脱硫、脱硝一体化工艺主要有电子束法和活性焦法。
表3是这2 种方法以及石灰石- 石膏湿法脱硫+ SCR 脱硝( 简称/ 组合法) 的经济技术主要指标的分析结果对比[4]。
表3 烟气脱硫脱硝一体化经济指标分析活性焦法低温烟气脱硫脱硝技术集脱硫、脱硝、脱二噁英、除尘、除重金属与一体,总体投资较优化,所需设备简单,装置投资费用所占项目比列较小,运行费是目前工业中较成熟的湿法脱硫和SCR脱硝工艺的50%左右,运行过程中由于机械损耗和化学消耗造成的活性焦成本较高,导致初次填装活性焦时初次投资较高,如600MW 机组,初次填装活性焦需要8000吨左右,市场价近5000万左右,运行消耗活性焦中整个运行费用的50~70 %,但该工艺可有效回收烟气中的SO2用于生产经济效益良好的硫酸、液体SO2或硫磺,实现SO2的可资源化利用,从而降低了活性焦工艺整体运行费用。
同时该工艺基本不消耗工艺水,解决了传统湿法脱硫产生的副产物石膏市场难以消化和废水排放等问题,具有良好的经济效益和推广应用价值。
2.3 湿法有机催化氧化烟气联合脱硫脱硝技术湿法有机催化氧化烟气联合脱硫脱硝技术是在催化氧化脱硫的基础上发展而来的新型技术。
其主要原理是在液相中加入催化剂,在O2存在的条件下,将SO2氧化为H2SO4。
将NO氧化为NO2,在碱性条件下得到硫酸铵和硝酸铵的复合肥。
目前研究较多的催化剂为Fe、Mn等过度金属离子和乙二胺合钴等有机物。
以乙二胺合钴为例说明湿法有机催化氧化烟气联合脱硫脱硝技术原理,如图所示。
图 2 乙二胺合钴湿法有机催化氧化烟气联合脱硫脱硝技术原理湿法有机催化氧化烟气联合脱硫脱硝技术工艺系统主要由吸收塔系统、烟气系统、氧化系统、过滤分离系统、中和剂及催化剂供给系统、催化剂回收系统、副产品回收系统、公用系统、控制系统等组成。
图3 湿法有机催化氧化烟气脱硫脱硝一体化技术工艺流程湿法有机催化氧化烟气联合脱硫脱硝技术,是总结前人技术、经验、教训的基础上发展出来的、先进的新一代湿法烟气综合治理利用技术。
利用金属元素作为催化剂,O2作为氧化剂,运行成本较低,克服了传统湿法工艺中脱硫效率不高、运行不稳定、容易堵塞结垢、副产品没有利用价值等问题,大大提高了脱硫系统的稳定性和脱硫效率,基本消除了脱硫系统本身所产生的二次污染。
该工艺具有脱硫(达99%以上)、脱硝(可达80%以上)、脱重金属(达90%)、二次除尘(达60%以上)等多种烟气减排效果。
具有良好的经济效益和推广应用价值。
表4湿法有机催化氧化烟气脱硫脱硝一体化工程案例应用3总结低温SCR技术可应用于工业锅炉、冶金烧结炉、化工裂解炉等中小型燃煤锅炉烟气NO X的治理,进入SCR反应器的烟气无需经过预热,减少了能量消耗和设备投资。
低温条件下活性焦烟气联合脱硫脱硝技术和湿法有机催化氧化技术可应用于电站锅炉或者工业窑炉烟气SO2和NO X治理,减少了设备投资费用,可生产硝铵、硫胺、硫酸等经济价值较高的副产品,避免了工业废水的排放,带来了良好的经济效益和广阔的应用前景。
参考文献[1]. 中国环境保护产业协会锅炉炉窑除尘脱硫委员会.我国火电厂脱硫脱硝行业2010年发展综述.行业综述.北京[2]. 沈伯雄,梁材,郭宾彬,王成东,葛介龙,赵琴霞. 烟气低温SCR脱硝技术的现状与展望.电力环境保护.第22卷第6期[3]. 林春源.福建龙净脱硫脱硝工程有限公司.CFB—FGD干法脱硫工艺在大型机组的应用.第二届国际脱硫环保技术与设备贸易展览会暨循环经济高峰论坛[4]. 李晓芸, 邹炎, 蔡小峰.活性焦脱硫脱硝一体化技术及其错流式反应器脱硫的数值模拟.华电技术. 2008 ,30(1),[5]. 瓮颖,李国容,胡卫.有机催化法脱硫、脱硝脱汞应用新技术-第三代综合治理烟气排放技术. 第十四届二氧化硫氮氧化物、汞、细颗粒物污染控制技术与管理国际交流会论文集。