《SCR脱硝-技术方案设计2-采用低温板式催化剂》

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低温SCR脱硝技术

低温SCR脱硝技术
工程实例
工艺流程图
云南钛业集团酸洗线氮氧化物低温SCR净化系统
云南钛业集团酸洗线氮氧化物低温SCR净化系统
云南钛业集团酸洗线氮氧化物低温SCR净化系统
系统调试的总结
日期
SCR入口采样点浓度(ppm)
SCR出口(ppm)
效率
系统反应条件
SCR反应温度(℃)
尿素溶液的流量(L/min)
3
催化剂配方开发
SCR催化剂在低温段的高脱硝活性
类别
自主开发的催化剂
市场商用催化剂
运行温度段
160~220℃
320~400℃
脱硝效率
基本>90%
80% ~ 90%
以实验室制备的改性的催化剂为例,该样品连续运行七天,分别在120℃、140℃、160℃、180℃、200℃对其脱硝效率进行测试。 对于每个温度段保持长期运行。
风机功率(赫兹)
7.31
780
210
73%
172
40
45
8.2
1040
151
85%
174
70
45
8.4
755
198
74%
168
70
45
8.6
1550
400
74%
172
70
45
8.18
960
288
70%
164
90
45
862
81
90%
180
80
40
1687
417
75%
180
80
40
8.1实验
01
02
01
以钛白粉为原料制备的蜂窝成型

一种低温SCR脱硝催化剂及其制备和应用方法

一种低温SCR脱硝催化剂及其制备和应用方法

一种低温SCR脱硝催化剂及其制备和应用方法摘要:本文首先简单介绍了低温SCR脱硝催化剂的一些相关概念。

然后选择了一种催化剂作为介绍对象,具体分析了应该如何制备和应用的方法。

关键词:低温SCR脱硝;催化剂制备;催化剂应用我国的污染状况越来越严重,为了解决这个问题,人们发明了很多新的科学技术。

低温SCR脱硝催化剂就是其中的一种,其对于氮氯化物的污染治理有着很好的效果。

一、低温SCR脱硝催化剂相关概念简述脱硝,顾名思义就是将硝脱离出来,当前主要有两种脱硝工艺,一是SCR (Selective Catalytic Reduction),即选择性催化还原法。

一种是SNCR(selective non-catalytic reduction),即选择性非催化还原法。

其中前者是当前世界主流的脱硝技术研究方向,也是发展最成熟的脱硝技术。

从过程上来讲,其属于炉后脱硝技术。

其作用时,需要含氧气氛、催化剂和氨、尿素等还原剂才能将烟气中的NOx还原成N2和水。

传统的SCR脱硝技术进行的温度多在三百摄氏度及以上,这就要求催化剂在布置时必须安排在高温的环境中,然而现实中,催化剂的放置地中存在大量的粉尘等物,非常容易出现催化剂中毒。

同时受历史因素的影响,我国火电机组中也没有预留其位置。

另外,我国的燃煤总体质量不高,严重损害了SCR的装置和催化剂。

低温SCR脱硝技术的进行温度在三百摄氏度以下,能够有效解决上述传统SCR脱硝技术存在的问题。

其反应机理目前尚未有一个比较统一的说法,因此此处所介绍的反应机理只是众多说法中比较流行的一种。

这种说法认为,低温SCR脱硝技术在进行过程中主要遵循的机理有两种,一种是LH机理,一种是ER机理,这两者不同时存在。

当前主要的低温SCR脱硝催化剂有锰、铜等金属氧化物制备的非负载型催化剂组分和负载型催化剂。

本文主要介绍的就是负载型锰基氧化物催化剂中的Mn/TiO2催化剂的制备和其在NH3作为还原剂时的应用情况。

低温SCR脱硝催化剂的研究

低温SCR脱硝催化剂的研究

低温SCR脱硝催化剂的研究低温SCR脱硝催化剂是一种新型的环保材料,它可以有效地降低燃煤和燃气锅炉排放的氮氧化物(NOx),具有重要的应用价值。

近年来,低温SCR脱硝催化剂的研究成为环保领域的热点之一,下面将从催化剂原理和研究进展两个方面进行探讨。

一、催化剂原理低温SCR脱硝催化剂是一种通过催化反应将NOx转化为N2和H2O的材料。

其基本原理是将氮氧化物与还原剂(如氨气或尿素溶液)在催化剂的存在下通过氧化还原反应进行催化转化,生成氮气和水蒸气。

催化剂通常由过渡金属(如V、Co、Fe等)与载体(如TiO2、WO3、Al2O3等)组成,其中载体扮演着提高催化剂活性和稳定性的角色。

过渡金属是催化剂的主要活性组分,它的选择直接影响催化剂的性能和其适用范围。

二、研究进展近年来,低温SCR脱硝催化剂的研究主要围绕催化剂的合成、活性中心的构建和催化剂的应用等方面展开,主要取得了以下进展:(1)催化剂的合成:研究者通过控制合成条件、调节催化剂成分比例等手段提高催化剂的活性和稳定性,使催化剂在低温条件下也能够高效地去除NOx。

(2)活性中心的构建:研究者探究了各种活性中心的构建方式,如采用金属氧化物、硝酸盐和金属-非金属协同催化等方式,以提高催化剂的催化活性和选择性。

(3)催化剂的应用:研究者将低温SCR催化剂应用于锅炉、汽车尾气处理、化工废气排放等领域,在实际应用中取得了显著的降低NOx排放的效果。

低温SCR脱硝催化剂的研究不断创新,逐步完善。

未来,需要进一步深入研究催化剂的性质、原理和机制,并加强与实际应用的结合,推动这一环保材料的广泛应用。

低温SCR脱硝催化剂的研究

低温SCR脱硝催化剂的研究

低温SCR脱硝催化剂的研究前言SCR脱硝技术是工业废气脱硝的一种重要方法。

其中,低温SCR脱硝技术在工业生产中得到了广泛应用。

低温SCR脱硝催化剂是该技术的核心组成部分。

本文将对低温SCR脱硝催化剂的研究进行探讨,并分析其在实际应用中的优缺点。

低温SCR脱硝催化剂的研究历程低温SCR脱硝催化剂的研究历程可以追溯到上世纪80年代。

当时,人们开始研究在低温下如何将氮氧化物熔融性重超标排放的燃料中进行脱除。

随着科技的发展,人们逐渐发现铜以及铜系复合氧化物催化剂能够有效地提高SCR脱硝的活性,形成了具有独特性能的低温SCR催化剂。

目前,低温SCR脱硝催化剂的研究主要集中在优化组分、载体和加工工艺。

随着技术的发展,人们已经成功地开发出了一批高效、稳定、耐腐蚀、耐高温、低氨选择性的催化剂。

在用于空气净化等方面,取得了良好的应用效果。

低温SCR脱硝催化剂的优缺点低温SCR脱硝催化剂的优点:1.可在低温下起到明显的催化作用,降低了能源消耗,提高了工程的经济性;2.具有很高的选择性,减少了对其他气体组分的影响,对一些有害的副产物可以起到很好的净化作用;3.在反应过程中不会产生二氧化硫等有害物质,更加环保。

低温SCR脱硝催化剂的缺点:1.对氨气的含量和空气中水蒸气的含量有较高的要求;2.不同催化剂的适用范围不同,需要选择合适的催化剂;3.对氨选择性、抗空气干燥等性能要求较高。

因此,需要在实际应用中根据不同的实际情况进行催化剂选择和应用,以实现最优的脱硝效果。

结语总的来说,低温SCR脱硝催化剂的研究取得了很大的进展,其具有的优势得到了广泛的应用。

但是,在实际应用中也存在一些问题和局限性,需要注意选择合适的催化剂以达到理想的脱硝效果。

低温SCR脱硝催化剂的制备及其催化性能

低温SCR脱硝催化剂的制备及其催化性能
C O — p r e c i p i t a t i o n me t h o d,u s i n g F e S O 4 a n d S n C I 2 a s ma t e ia r l s .T h e s t r u c t u r e s a n d p e r f o r ma n c e s w e r e c h ra a c t e i r z e d b y b - T— I R,XRD,S EM ,T E M a n d N2 - BE T .T h e c a t a l y t i c a c t i v i t i e s o f l o w t e mp e r a t u r e d e n i t r a t i o n a n d a n t i ・ S O 2 p e f r o m a r n c e s o f C a t 一 1一C a t - 3 w e r e i n v e s t i g a t e d b y s i mu l a t e d l f u e g a s e x p e r i —
毒化 4 0 a r i n , O t 降低 至 6 6 . 2 脱硝催化剂 ;制备 ; 催化性能 ; 脱硝效率
中图分类号 :O 6 1 4 . 4 3 ; 0 6 4 3 . 3 6 文献标识码 :A D OI : 1 0 . 1 5 9 5 2 / j . c n k i . c j s c . 1 0 0 5—1 5 1 1 . 2 0 1 5 . 0 6 . 0 4 8 5
Pr e p a r a t i o n a n d Ca t a l y t i c Ac t i v i t i e s o f
Lo w Te mp e r a t ur e S CR De n i t r a t i o n Ca al t y s t s

SCR脱硝-技术方案设计2-采用低温板式催化剂

SCR脱硝-技术方案设计2-采用低温板式催化剂

SCR烟气脱硝技术方案(采用低温催化剂)2016年9月12日一设计概述1.1 设计背景本设计方案为****玻璃科技玻璃窑烟气SCR脱硝处理项目。

1.1.1烟气参数(1)烟气流量:73000Nm3/h(工况);37000m3/h(标况)(2)烟气温度:248~260℃;(3)氮氧化物含量:2769~2948 mg/m³(4)SO2含量:226~738 mg/m3(5)O2浓度:10~11.7%1.1.2烟气排放指标:氮氧化物含量:50 mg/Nm³(《省工业窑炉大气污染物排放标准》DB37/2375-2013)1.2 SCR烟气脱硝技术介绍1.2.1SCR工艺原理:选择性催化还原法(SCR)是指在催化剂的作用下,在锅炉排放的烟气中均匀地喷入氨气,从而将烟气中的NO*还原生成N2和H2O。

SCR 是一个连续的化学工艺过程,其中含氮还原剂例(如氨气)加入到含NO*的烟气中。

主要的化学反应如下:4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O (1.2-1)4NH3+ 2NO2+O2→3N2+6H2O (1.2-2)4NH3+ 6NO→5N2+6H2O(1.2-3)8NH3+ 6NO2→7N2+ 12H2O(1.2-4)烟气中的NO *主要是由NO 和NO 2组成的,其中NO *总量的95%为NO ,其余的5%基本上为NO 2。

所以脱硝反应的主要化学反应方程式是(1.2-1),它的反应特性如下:① NH 3和NO 的反应摩尔比为1左右;② 脱硝反应中离不开O 2的参与;③ 最为典型的反应温度窗口:300℃~400℃;除了以上提及的化学反应方程式,其实脱硝反应中还存在着有害反应,具体如下:SO 2被氧化成SO 3的反应:32222SO O SO →+(1.2-5)NH 3的氧化反应:O H NO O NH 2236454+−→−+ (1.2-6)O H N O NH 22236234+−→−+ (1.2-7)催化剂的选择性成分为NO*的还原反应提供了很高的催化活性。

scr脱硝技术 工艺

SCR脱硝技术工艺及应用SCR脱硝技术是目前应用最广泛的烟气脱硝技术之一。

其原理是在催化剂的作用下,还原剂(液氨)与烟气中的氮氧化物反应生成无害的氮和水。

SCR脱硝工艺流程主要包括还原剂的准备、烟气预处理、催化剂床层和烟气净化四个步骤。

SCR脱硝技术具有脱硝效率高、运行可靠、便于维护等优点,但也存在催化剂失活和尾气中残留等缺点。

SCR脱硝技术的应用范围广泛,包括火电厂、钢铁厂、化工厂等。

1. SCR脱硝技术原理SCR脱硝技术的原理是在催化剂的作用下,还原剂(液氨)与烟气中的氮氧化物(NOx)反应生成无害的氮和水。

还原剂与NOx的反应原理还原剂与NOx的反应可以表示为以下化学方程式:4NH3 + 4NO + O2 → 6H2O + 4N2该反应是可逆反应,需要在一定的温度和压力下进行。

在催化剂的作用下,该反应可以向右进行,生成无害的氮和水。

催化剂的作用催化剂是SCR脱硝技术的关键。

催化剂可以降低反应的活化能,从而提高反应的速率。

目前,SCR脱硝技术中常用的催化剂有三元催化剂和二元催化剂。

三元催化剂由钒(V)、钼(Mo)和铌(Nb)等金属组成。

二元催化剂由钒(V)和钼(Mo)等金属组成。

反应温度和压力的影响反应温度和压力对SCR脱硝技术的影响较大。

反应温度越高,反应速率越快,但催化剂的活性越低。

反应压力越高,反应速率越快,但催化剂的寿命越短。

一般来说,SCR脱硝技术的反应温度范围为300-400℃,压力范围为1-2MPa。

2. SCR脱硝工艺流程SCR脱硝工艺流程主要包括还原剂的准备、烟气预处理、催化剂床层和烟气净化四个步骤。

还原剂的准备还原剂通常为液氨。

液氨由氨罐储存,在进入SCR系统之前需要进行蒸发。

烟气预处理烟气预处理的目的是去除烟气中的杂质,以提高催化剂的活性和使用寿命。

烟气预处理通常包括以下步骤:酸碱洗涤:去除烟气中的酸性和碱性物质。

干燥:去除烟气中的水分。

除尘:去除烟气中的粉尘。

催化剂床层催化剂床层是SCR脱硝技术的核心部分。

SCR低温脱硝催化剂

SCR低温脱硝催化剂一、技术背景我国烟气脱硝市场中,选择性催化还原(SCR)技术是电站锅炉NO X排放控制的主要技术,SCR反应的完成需要使用催化剂。

目前商业上应用比较广泛的是运行温度处于320-450℃的中温催化剂,因此催化还原脱硝的反应温度应控制在320- 400℃。

当反应温度低于300℃时,在催化剂表面会发生副反应,NH3与S03和H20反应生成(NH4)2S04或NH4HSO4减少与NOx的反应,生成物附着在催化剂表面,堵塞催化剂的通道和微孔,降低催化剂的活性。

另外,如果反应温度高于催化剂的适用温度,催化剂通道和微孔发生变形,从而使催化剂失活。

因此,保证合适的反应温度是选择性催化还原法(SCR)正常运行的关键。

由于电站锅炉在大气温度较低和低负荷运行时,烟气温度会低于SCR适用温度。

由于锅炉设计方面的原因,在低气温和低负荷条件下亚临界和超高压汽包锅炉烟气温度的缺口可以达到20℃以上,比直流和超临界锅炉更大,此时SCR停运,烟气排放浓度将不能满足国家环保要求。

我国目前尚没有成熟的低温SCR 脱硝技术,需要使用复杂的换热系统才能应用SCR脱硝增加了能耗和设备投资,因此面临着艰巨的NO X减排困难。

根据环保部《火电厂大气污染物排放标准》是国家强制标准,火电厂在任何运行负荷时,都必须达标排放。

脱硝系统无法运行导致的氮氧化物排放浓度高于排放限值要求的,应认定为超标排放,并依法予以处罚。

目前全工况脱硝技术已经成熟,火电厂现有脱硝系统与运行负荷变化不匹配、不能正常运行、造成超标排放的,应进行改造,提高投运率和脱硝效率。

二、技术现状SCR低温脱硝催化剂,是洛阳万山高新技术应用工程有限公司为了解决汽包锅炉某些工况烟气温度过低和SCR低负荷运行时,导致SCR脱硝无法正常运行的技术难题,该技术是结合现有SCR脱硝工艺,从而实现SCR低温脱硝催化剂低温脱硝,SCR低温脱硝催化剂最为简单有效,由于烟气中的氮氧化物主要组成是NO(占95%),NO难溶于水,而高价态的NO2、N2O5等可溶于水生成HNO2和HNO3,溶解能力大大提高,很容易通过碱液喷淋等手段将其从烟气中脱出。

SCR脱硫脱硝技术方案

SCR脱硫脱硝技术方案1. 概述本技术方案旨在介绍选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,简称SCR)脱硫脱硝技术的应用。

SCR技术是一种通过将氨水(NH3)或尿素(NH2CONH2)与氮氧化物(NOx)在催化剂作用下进行反应,将其转化为无害氮和水的技术。

2. 技术原理SCR技术的原理是利用催化剂催化氨水或尿素与NOx发生还原反应,生成氮气和水。

此反应需要在一定的温度范围内进行,通常在200-400摄氏度之间,且需要较高的氨浓度。

3. 技术组成SCR脱硫脱硝技术主要由以下几个组成部分构成:- 氨水或尿素喷射系统:负责将氨水或尿素喷射到SCR反应器中;- SCR反应器:包括催化剂层,催化剂层起到催化反应的作用;- 氨逃逸控制系统:用于控制氨气的逃逸,确保环境安全;- 温度控制系统:用于保持SCR反应器的适宜温度范围;- 过滤和净化系统:用于清除尾气中的固体颗粒和其他有害物质。

4. 技术优势SCR脱硫脱硝技术具有以下几个优势:- 高效:能够将大部分的氮氧化物转化为无害氮和水;- 灵活:适用于各种不同类型和规模的燃烧设备;- 环保:减少了大气污染物排放,改善了空气质量;- 经济:相对于其他脱硫脱硝技术,SCR技术的运行成本较低。

5. 技术应用SCR脱硫脱硝技术广泛应用于以下领域:- 燃煤电厂:用于减少燃煤电厂的氮氧化物排放;- 工业锅炉:用于控制工业锅炉的氮氧化物排放;- 柴油发动机:用于减少柴油发动机尾气中的氮氧化物。

6. 操作与维护为了确保SCR脱硫脱硝技术的正常运行,操作与维护需要注意以下几点:- 定期更换催化剂:催化剂的寿命有限,需要定期更换;- 控制氨浓度:保持适当的氨浓度,避免过高或过低;- 监测温度:定期监测SCR反应器的温度,确保在合适的范围内;- 定期清洗:定期清洗过滤和净化系统,保证其正常运行。

7. 总结SCR脱硫脱硝技术是一种高效、灵活、环保、经济的氮氧化物控制技术。

新型SCR脱硝催化剂在低温烟气脱硝领域的应用

新型SCR脱硝催化剂在低温烟气脱硝领域的应用安徽晨晰洁净科技有限公司联合中国科学院过程工程研究所,历经多年实验室研发、工业化测试及应用,成功研发出一款非钒钛体系,适用于超低温、低硫环境的新型SCR脱硝催化剂填补了国内超低温脱硝技术的空白。

1、背景SCR脱硝作为大气环保治理的重要一环,其工艺已成熟,但SCR脱硝的核心——催化剂,还存在诸多不足。

如传统催化剂基本是钒钛体系,其起活温度在180℃以上,但现实中存在着大量排放温度低于180℃的烟气,或经脱硫、除尘治理后温度低于180℃的各类烟气进行脱硝处理时,在不改变原有工艺设备的基础上,传统钒钛体系催化剂无法满足此类装置的脱硝需求,因此亟需一款超低温、高活性的新型SCR脱硝催化剂来解决这一问题。

针对超低温脱硝领域催化剂的空缺,安徽晨晰洁净科技有限公司联合中国科学院过程工程研究所,历经多年实验室研发、工业化测试及应用,成功研发出一款非钒钛体系,适用于超低温、低硫环境的新型SCR脱硝催化剂(催化剂型号:CDM-2CXTX,专利号:ZL:201610257241.3),填补了国内超低温脱硝技术的空白。

2、CDM-2CXTX催化剂的研发历程2017~2018年:对CDM-2CXTX催化剂进行立项,并开展催化剂的配方小试和催化剂成型、制作方法等研究;2018~2019年:完成CDM-2CXTX催化剂成型配方确定、放大试验,并完成中试平台搭建、产品评价等研究;2019~2021年:完成三联供机组超低温SCR脱硝、催化剂制作焙烧工段脱硝、隧道窑烟气除尘及超低温脱硝等工业化应用案例。

同期,完成催化剂工业化厂房建设并实现催化剂量产。

3、CDM-2CXTX催化剂性能指标4、CDM-2CXTX催化剂性能检测及工业化测试4.1 中石化催化剂工程研究院性能检测4.1.1 检测条件200mg催化剂,40~60目,500 ppm NO,500 ppm NH3,5%O2,N2平衡,反应气总流量500ml/min,空速约6000h-1。

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SCR 烟气脱硝技术方案(采用低温催化剂)2016年9月12日一设计概述1.1 设计背景本设计方案为xxxx玻璃科技玻璃窑烟气SCR脱硝处理项目。

1.1.1烟气参数(1)烟气流量:73000Nm3/h(工况);37000m3/h(标况)(2)烟气温度:248~260℃;(3)氮氧化物含量:2769~2948 mg/m³(4)SO2含量:226~738 mg/m3(5)O2浓度:10~11.7%1.1.2烟气排放指标:氮氧化物含量: 50 mg/Nm³(《省工业窑炉大气污染物排放标准》DB37/2375-2013)1.2 SCR烟气脱硝技术介绍1.2.1 SCR工艺原理:选择性催化还原法(SCR)是指在催化剂的作用下,在锅炉排放的烟气中均匀地喷入氨气,从而将烟气中的NO x还原生成N2和H2O。

SCR是一个连续的化学工艺过程,其中含氮还原剂例(如氨气)加入到含NO x的烟气中。

主要的化学反应如下:4NH3 + 4NO + O2→4N2 + 6H2O (1.2-1)4NH3 + 2NO2 + O2→3N2 + 6H2O (1.2-2)4NH3 + 6NO → 5N2 + 6H2O (1.2-3)8NH3 + 6NO2→ 7N2 + 12H2O (1.2-4)烟气中的NO x 主要是由NO 和NO 2组成的,其中NO x 总量的95%为NO ,其余的5%基本上为NO 2。

所以脱硝反应的主要化学反应方程式是(1.2-1),它的反应特性如下:① NH 3和NO 的反应摩尔比为1左右;② 脱硝反应中离不开O 2的参与;③ 最为典型的反应温度窗口:300℃~400℃;除了以上提及的化学反应方程式,其实脱硝反应中还存在着有害反应,具体如下:SO 2被氧化成SO 3的反应:32222SO O SO →+ (1.2-5)NH 3的氧化反应:O H NO O NH 2236454+−→−+ (1.2-6) O H N O NH 22236234+−→−+ (1.2-7) 催化剂的选择性成分为NOx 的还原反应提供了很高的催化活性。

氮气和水是脱硝反应的主要产物。

SCR 技术需要的反应温度窗口为300℃~400℃。

在反应温度较高的情况下,会导致催化剂产生结晶或着烧结等现象;在反应温度较低的情况下,硫酸铵在催化剂表面凝结,催化剂的微孔被堵塞,催化剂的活性会降低。

SCR 技术具有脱硝效率高,氨消耗少、脱硝性能稳定、运行平稳、成熟等优点,是世界公认的烟气脱硝主流技术。

1.2.2 SCR 烟气脱硝系统选择1)SCR 反应塔布置方案(1)高温侧高飞灰烟气段布置。

在设计的过程中,将SCR 反应器直接安装在了省煤器出口和预热器入口中间的位置,也就是要将其设置在空气预热器和静电除尘器的前面,它在运行中最为明显的特点就是烟气在经过省煤器之后进入到SCR反应器中,其温度一般会在300-430℃之间,可以满足很多催化剂的使用需要。

采用这种方案的时候,烟气在进入到SCR反应塔之前是不需要再加热的,所以在成本投入方面存在着较为明显的优势,当前也成为了很多燃煤电厂锅炉安装SCR烟气脱硝装置的一种非常常见的方案。

但是在离开锅炉省煤器之后,烟气当中的飞灰和二氧化硫浓度相对较高,催化剂容易受到飞灰颗粒和副产物的影响,催化剂表面极易破损,所以设备的性能也会受到极大的影响。

所以,SCR采用高温侧飞灰烟气段布置的时候,在催化剂的选择上要尤其注意,一定要选择那些性能比较好的催化剂,如果有需要的话还可以对催化剂进行硬化处理,催化剂的数量一定要充足。

本技术方案即采用高温侧高飞灰烟气段布置。

(2)高温侧低飞灰烟气段布置。

SCR反应塔安装在高温静电除尘器出口和空气预热器入口中间的位置,也就是高温静电除尘器的后侧,其在运行过程中最主要的一个特点就是烟气在进入到SCR反应塔之前实际上已经经过了除尘处理,粉尘的水平相对较低,但是其二氧化硫的浓度还处在比较高的水平,细灰颗粒比较容易产生粘结,此外还有可能在这一过程中出现自清扫现象,催化剂的功能就会受损,所以在应用的过程中需要用比较快的清扫速度来对催化剂的表面进行清理。

高温静电除尘器的运行温度一般在300-400℃之间,如果在进入到SCR反应塔之前已经有了较高的温度,就不需要对其进行二次重复加热。

(3)低温侧低飞灰尾部烟气段布置。

SCR反应塔设置在空气预热器和静电除尘器以及烟气脱硫装置的下半部分,也就是说设置在除尘器和脱硫装置的后面。

烟气在经过高温除尘器和脱硫装置的处理之后,SCR入口的二氧化硫浓度非常低,所以催化剂不容易腐蚀或者是堵塞,所以在催化剂的选择上可以采用中等口径的催化剂,此外喷氨对飞灰质量和脱硫废水也基本上不会产生负面的影响。

由于烟气经过脱硫塔后进入SCR反应塔时温度较低(55~70℃),需采用昂贵的气-气加热器对烟气进行再加热( 加热至250 ℃以上),并需采用燃油或燃气进一步提高烟气温度,其投资费用与运行费用较高,目前很少采用这种方案。

2)SCR反应塔优化设计SCR反应塔中的催化剂通常垂直布置,烟气自SCR反应塔顶部垂直向下平行于催化剂表面流动。

烟气在SCR反应塔中的空塔速度是SCR的一个关键设计参数,它是烟气体积流量(标准状态下的湿烟气)与SCR反应塔中催化剂体积比值,反映了烟气在SCR反应塔的停留时间的大小。

3)SCR催化剂的选取SCR催化剂类型及其使用温度围:氧化钛基催化剂:270-400℃;氧化铁基催化剂380-430℃;沸石催化剂:300-430摄氏度;上述催化剂的使用温度一般在300℃以上。

因为本项目烟气温度在250℃左右,因此,本设计方案选取低温板式催化剂,主要的活性成分是V-W-Ti或者V-Mo-Ti,载体是不锈钢网。

4)SCR催化剂的更换方案SCR反应塔中的催化剂在运行一段时间后其反应活性会降低,导致氨逃逸量大。

为了使催化剂得到充始理利用,一般设计硝效率在SCR 反应塔中布置2-4层催化剂。

工程设计常在反应塔底部或顶部预留1-2层备用层空间,即2+1或3+1方案。

采用SCR反应塔预留备用层方案可延长催化剂更换周期,一般节省高达25%的需要更换的催化剂体积用量,但缺点是烟道阻力损失有所增大。

5)供氨与喷氨系统现有SCR脱硝领域中,使用液氨,尿素溶液和氨水作为还原剂,在投资和运行过程中都有各自的优缺点。

其中,液氨作为还原剂,运行成本低,但是由于液氨是属于高危化学物品,国家对它的运输,储存以及使用都有非常严格的要求,所以氨区造价成本很高,而且在居民区或附近国家禁止使用液氨作为还原剂。

尿素溶液作为还原剂的话,需要热解或水解,投资成本和运行成本高。

目前氨水作为还原剂,需要蒸发器的话,把氨水蒸发成气体后通过喷氨格栅喷入烟气中,再导入到反应塔中进行脱硝。

以一台75吨流化床锅炉为例,烟气量为110000Nm3/h,热源为4MPaG,340°C的过热蒸汽,蒸发器的投资成本大约是60~70万元人民币(包括管道,电器仪表以及安装费用等),每小时用量250~300kg/h蒸汽(换算为热量为130Mcal/h),蒸汽价格以每吨170元计算,运行成本1020~1224元/天,372300~428400元/年。

如果用电作为热源的话,运行成本更高。

本技术方案不使用氨水蒸发器和喷氨格栅,通过使用一种特殊的氨水喷嘴,将氨水雾化成小于60~120μm的颗粒直接喷到高温烟气中,氨水与高温烟气进行混合的同时,蒸发掉其中的水分,形成氨气进入反应塔中与氮氧化物进行还原反应。

这种装置设备简洁,不设蒸发器,节省投资成和运行成本。

二本项目SCR方案设计2.1方案选取本设计方案SCR反应器采用低温板式催化剂。

因为在低温下,烟气中的SO2容易与NOx生产硫酸铵盐,堵塞催化剂,从而影响SCR脱硝装置寿命。

为了解决低温情况下,催化剂容易堵塞而引起失活的问题。

本设计方案设置热风炉,通过热风炉产生的高温烟气(最高温度可达到600℃)与焦炉烟气(250℃)混合,将烟气温度提升到300~350℃左右,每隔一段时间持续吹扫催化剂,将附着在低温催化剂上的硫铵盐分解掉,以实现催化剂的再生。

吹扫时间:5次/年,1天/次,共计120小时/年。

2.1 工艺流程简述本技术方案即采用高温侧高飞灰烟气段布置。

本设计项目SCR脱硝系统由6个模块组成:氨水溶液储存模块、在线稀释模块、计量分配模块、氨水喷射模块、SCR反应模块、控制模块。

本工程采用20%浓度的氨水溶液,储存在氨水溶液储罐中,通过在线稀释成10%浓度左右浓度喷入烟道中。

1)氨水溶液储存模块20%的氨水溶液经槽车卸入氨水储罐。

本工程设置1个氨水溶液储罐(罐容积满足3天的用量要求)。

设置有2台氨水泵(1用1备),将氨水输送至在线稀释模块。

2)在线稀释模块当锅炉负荷或炉膛出口的NOx浓度变化时,送入炉膛的氨水溶液的量也应随之变化,这将导致送入喷射器的流量发生变化。

若喷射器的流量变化太大,将会影响到雾化喷射效果,从而影响脱硝率和氨残余。

因此,设计了在线稀释模块,用来保证在运行工况变化时喷嘴中流体流量基本不变。

20%浓度氨水溶液和稀释水(工艺水)通过静态混合器稀释成10%稀氨水后喷入炉膛。

3)计量与分配模块设置计量分配模块,包括氨水溶液计量分配模块和压缩空气计量分配模块。

由在线稀释模块输送过来的稀氨水溶液(10%)进入氨水溶液计量分配模块。

计量分配模块中安装有流量计、压力变送器等,通过流量计控制调节阀的开度,从而控制反应器需要的氨水溶液的流量。

经过计量后的氨水溶液在由模块中的分配母管分为4路,分别通向4支喷枪。

在每个支路氨水溶液管上安装有压力表、流量计等装置,用于监控、调整每支喷枪所需的氨水溶液的流量。

喷入SCR反应器的氨水溶液是经过雾化后喷入的。

来自空气压缩机的压缩空气经过除水除油、调压处理后(0.6MPa)被分为4条支路通向反应器喷枪。

在每条压缩空气支路管中也设有压力表、流量计等装置,用于监控、调整每只喷枪雾化所需的压缩空气用量。

4)喷射模块由各个计量分配模块输送过来的氨水溶液进入氨水喷枪,经过喷枪的雾化后送入SCR反应器。

雾化用的喷枪采用二流体喷枪,二流体喷枪主要由枪体和喷嘴组成,枪体分为管和外管两个部分,溶液走管,压缩空气走外管,压缩空气在外管中呈螺旋装前进,在喷嘴出口处呈涡流装高速喷出与溶液充分混合,通过调节压缩空气用量与氨水溶液用量的比例使之达到完全雾化的效果。

(1)雾化介质的作用是加强氨水溶液与炉烟气混合,充分混合有利于保证脱硝效果、提高氨水溶液利用率减少尾部氨残余。

雾化介质主要是提高还原剂喷射速度、增加喷射动量,而不要求把氨水溶液全部雾化成很小的液滴,而是一定比例的不同尺寸液滴。

雾化介质的主要作用是提高液滴的喷射动量。

喷射动量取决于喷射速度和喷射物的质量,显然靠增加雾化介质的质量来提高喷射动量是不经济的。

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