选择性催化还原法

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脱硝-SNCR-SCR-简介

脱硝-SNCR-SCR-简介

选择性催化还原选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction,SCR)的原理是在催化剂作用下,还原剂NH3在相对较低的温度下将NO和NO2还原成N2,而几乎不发生NH3的氧化反应,从而提高了N2的选择性,减少了NH3的消耗。

其中主要反应如下:4NH3+6NO=5N2+6H2O8NH3+6NO2=7N2+12H2O4NH3+3O2=2N2+6H2O4NH3+5O2=4NO+6H2O2NH3可逆生成N2+3H2SCR系统由氨供应系统、氨气/空气喷射系统、催化反应系统以及控制系统等组成,为避免烟气再加热消耗能量,一般将SCR反应器置于省煤器后、空气预热器之前,即高尘段布置。

氨气在加入空气预热器前的水平管道上加入,与烟气混合。

催化反应系统是SCR 工艺的核心,设有NH3的喷嘴和粉煤灰的吹扫装置,烟气顺着烟道进入装载了催化剂的SCR 反应器,在催化剂的表面发生NH3催化还原成N2。

催化剂是整个SCR系统关键,催化剂的设计和选择是由烟气条件、组分来确定的,影响其设计的三个相互作用的因素是NOx脱除率、NH3的逃逸率和催化剂体积。

目前普遍使用的是商用钒系催化剂,如V2O5/TiO2和V2O5-WO3/TiO2。

在形式上主要有板式、蜂窝式和波纹板式三种。

该工艺于20 世纪70年代末首先在日本开发成功,80 年代以后,欧洲和美国相继投入工业应用。

在NH3/NO x的摩尔比为1时,NO x的脱除率可达90%,NH3的逃逸量控制在5 mg/L以下。

由于技术的成熟和高的脱硝率,SCR法现已在世界范围内成为大型工业锅炉烟气脱硝的主流工艺。

截至2010年底,我国已投运的烟气脱硝机组容量超过2亿kW,约占煤电机组容量的28%,其中SCR机组占95% 。

柴油机所产生的微粒(PM)和氮氧化物(NOx)是排放中两种最主要的污染物。

从目前降低汽车尾气排放的技术途径来看,要达到欧Ⅳ排放标准,一般不再从发动机本身的结构方面采取措施,通常是采取排气后处理的方式来降低污染物的排放量,而尿素-SCR 选择性催化还原法是最具现实意义的方法,它能把发动机尾气中的NOx减少50%以上。

scr法主要机理

scr法主要机理

scr法主要机理摘要:一、SCR 法简介1.SCR 技术的背景2.SCR 技术的发展历程二、SCR 法的主要机理1.选择性催化还原2.反应过程的化学方程式3.催化剂的作用三、SCR 法的优点1.高效性2.选择性3.环保性四、SCR 法的应用领域1.工业生产2.汽车尾气处理正文:SCR 法,即选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction),是一种在气相中进行污染物处理的技术。

该技术通过使用催化剂,促使有害气体如氮氧化物(NOx)与还原剂(如氨、尿素等)发生反应,生成无害的氮气和水。

这种方法具有高效、选择性和环保等优点,已经在多个领域得到广泛应用。

SCR 技术最初应用于工业生产过程,如电力、钢铁、水泥等行业,以降低氮氧化物的排放。

近年来,随着汽车尾气排放标准的日益严格,SCR 法在汽车尾气处理方面的应用也得到了快速发展。

其中,柴油车尾气处理是SCR 技术应用最为广泛的领域。

SCR 法的主要机理是选择性催化还原。

在这个过程中,催化剂促使还原剂与氮氧化物在气相中发生反应,生成无害的氮气和水。

具体反应过程的化学方程式为:Ox + NH3 → N2 + H2O在这个过程中,催化剂起到关键作用,其性能直接影响SCR 法的效果。

理想的催化剂应具有高活性、高选择性和长寿命等优点。

SCR 法的优点主要体现在高效性、选择性和环保性。

首先,与传统的氮氧化物处理方法相比,SCR 法具有更高的处理效率,可实现高达90% 以上的氮氧化物去除率。

其次,SCR 法具有很好的选择性,只与氮氧化物发生反应,而不影响其他气体成分。

最后,SCR 法可以实现氮氧化物的资源化利用,降低对环境的影响。

总之,SCR 法作为一种高效、选择性和环保的氮氧化物处理技术,已经在工业生产、汽车尾气处理等领域得到广泛应用。

SCR脱硝技术

SCR脱硝技术

SCR脱硝技术及其脱硝催化剂生产工艺1、概述SCR(selective catalytic reduction)是烟气选择性催化还原法脱硝技术的简称,是指在催化剂的作用下,利用还原剂(如NH3)“有选择性”地与烟气中的NOx反应并生成无毒无污染的N2和H2O。

也就是说SCR工艺的实质就是燃煤锅炉排放烟气中的NOx污染物与喷入烟道的还原剂NH3,在催化剂的作用下发生氧化还原反应,生成无害的N2和H2O。

该工艺于20世纪70年代末首先在日本开发成功,80年代和90年代以后,欧洲和美国相继投入工业应用,现已在世界范围内成为大型工业锅炉烟气脱硝的主流工艺。

为避免烟气再加热消耗能量,一般将SCR反应器布置在锅炉省煤器出口与空气预热器之间,即高飞灰布置。

此时烟气温度(300℃-430℃)正好是催化剂的最佳活性温度窗口。

氨气在加入空气预热器前的水平管道上加入,与烟气混合,NOx在催化剂的作用下被还原为N2和H2O。

目前常规应用的SCR技术为中温催化剂(280℃-420℃),而现在正在研究开发的低温催化剂,可应用于200℃以下的烟气温度。

2、SCR反应过程SCR技术是在金属氧化物催化剂作用下,以NH3作为还原剂,将NOx还原成N2和H2O。

NH3不和烟气中的残余的O2反应,而如果采用H2、CO、CH4等还原剂,它们在还原NOx的同时会与O2作用,因此称这种方法为“选择性”。

主要反应方程式为:4NH3+4NO+O2─>4N2+6H2O (1)NO+NO2+2NH3─>2N2+3H2O (2)3、SCR系统设计条件•烟气流量•烟气温度•烟气成分和灰分成分•烟气入口NOx浓度•脱硝效率•空间速率•NH3/NOx摩尔比•SO2转化率•NH3逃逸率•反应器运行压降4 、SCR脱硝系统主要装置•氨存储和供应系统•氨/空气喷射系统•SCR反应器•SCR催化剂•SCR控制系统•吹灰和灰输送系统5、SCR催化反应还原剂用于SCR烟气脱硝的还原剂一般有3种:液氨、氨水、及尿素。

选择性催化还原(SCR)法烟气脱硝技术

选择性催化还原(SCR)法烟气脱硝技术

选择性催化还原(SCR)法烟气脱硝技术摘要:选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术以其高效的特点在国外得到了普遍的应用。

本文概述了SCR法的基本原理、催化剂的分类及成型布置方式、SCR 系统在电站锅炉系统中的布置方式、系统的构成和主要装置设备以及工程应用中常见的问题和解决办法。

分别以飞灰、飞灰与Al2O3混合、堇青石蜂窝陶瓷的Al2O3涂层作为载体,担载CuO、Fe2O3等金属氧化物作为活性成分进行活性测试,在实验室理想气体条件下具有较高的效率。

关键词:选择性催化还原,催化剂,SCR系统,飞灰1. 引言NO和NO2是人类活动中排放到大气环境的大量常见的污染物,通称NOx。

酸雨主要由大气污染物如硫氧化物、氮氧化物及挥发性有机化合物所导致。

因为其对土壤和水生态系统所带来的变化是不可逆的,它的影响极其严重。

NOx对大气环境的污染除了其本身的危害之外,还由于它们参与光化学烟雾的生成而受到人们的特别关注。

固定源氮氧化物排放控制技术主要有两类:燃烧控制和燃烧后控制。

燃烧控制的手段主要包括低过量空气燃烧、烟气再循环、燃料再燃烧、分级燃烧和炉膛喷射等;燃烧后脱硝的措施包括湿法和干法[1]。

而在干法中,选择性催化还原(SCR)法烟气脱硝技术具有高效率的特点,目前最高的脱硝效率能达到95%以上,因此在世界范围内得到了十分广泛的应用。

SCR烟气脱硝系统最早由七十年代晚期在日本的工业锅炉机组和电站机组中得到应用。

到目前为止已经有170多套的SCR装置在日本的电站机组上运行,其总装机容量接近100,000MW。

在欧洲,SCR技术于1985年引入,并得到了广泛的发展。

电站机组的总装机容量超过60,000MW[2]。

在美国,最近五到十年以来,SCR系统得到十分广泛的应用。

为适应更高的排放标准,SCR已经被作为最好的可以利用的技术。

此外在丹麦、意大利、俄罗斯、澳大利亚、韩国、台湾等国家和地区都建立了一些SCR的脱硝装置。

我国福建某电厂也曾引进该装置和技术。

scR的计算应用

scR的计算应用

电站锅炉烟气脱除NOx的选择性催化还原法(SCR)的计算与应用摘要氮氧化物是大气污染的主要污染物之一,是酸雨,光化学烟雾的主要形成因素,而且严重危害人体健康。

氮氧化物的来源中最最主要的就是燃煤电厂,随着人们对身体健康和环境要求的提高,控制电站锅炉烟气排放中的氮氧化物已刻不容缓,而选择性催化还原方法是控制氮氧化物排放的有效方法之一。

所谓NO x,是对烟气中的有害氮氧化物的总称,包括NO,NO2和少量的N2O,其中主要是NO,大约占NO x的95%以上。

选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction),简称SCR方法,通常用氨做为还原剂,喷入到从锅炉出来的烟气中,并加入特定的催化剂,使之在一定的环境温度下与烟气中的NO x进行反应,而不发生与氧气的反应,最后将NO x还原为无害的氮气和水排出。

本文立足于电站锅炉的烟气排放,针对我国的能源结构和现状详细论述了燃煤电站锅炉尾部受热面的结构特点,燃烧烟气成分分析以及NO x的危害,生成机理等。

结合对国内外烟气脱硝技术发展现状的研究和对各种烟气脱硝方法的综合比较,重点阐述选择性催化还原法(SCR)脱除NO x的化学反应机理,反应器布置,催化剂以及各种因素对脱硝效率的影响等。

最后选取一台600MW燃煤机组,对其进行SCR物质平衡计算。

关键词: 电站锅炉,烟气,选择性催化还原(SCR),NO xCalculation and Application of the Selective Catalytic Reduction(SCR) for NO x Deprivation of Utility B oiler’s FlueGasABSTRACTNitrogen oxide is one of the key pollutants for air pollution, and is the main causes for acid rain and photochemical fog, which is severely impairing human health. Main source of nitrogen oxide is coal-fired power plant. With people’s higher requirements for health and environment, it has become urgent to control the emission of nitrogen oxide coming from utility boiler's gas. While Selective Catalytic Reduction is one of the efficient ways for regulating nitrogen oxide’s emission. NO x generally refers to harmful nitrogen oxide in the flue gas,including NO, NO2, and little N2O. However, NO occupies a large part of NO x, about95%. Selective Catalytic Reduction, short for SCR, usually use ammonia as the reducer, squirtted into flue gas which comes out from the boiler, with specificcatalyzer put in it. Finally NO x is changed into innocuous nitrogen and H2O. The paper is based on the gas emission of utility boiler,pointing at the structural features of rearing heating surface in coal fired power plant,composition analysis of flue gas,as well as the principle of NO x formming and its harmfulness. Different kinds of methods of flue gas denitration both home and abroad are the principle of chemical reaction, reactor disposal,catalyzer as well as the influence of different kinds of factors for denitration efficiency of the Selective catalytic reduction are illustrated. Finally, an examle of 600MW coal-fired unit is chosen to proceed SCR substance equilibria calculation.Key words : utility boiler, flue gas, selective catalytic reduction ( SCR), NO x目录摘要........................................................ 错误!未定义书签。

scr法主要机理

scr法主要机理

scr法主要机理摘要:一、SCR 法简介1.SCR 的定义2.SCR 法的作用二、SCR 法的主要机理1.还原剂的添加2.反应过程3.产物及副反应三、SCR 法的优点1.高效脱硝2.较低的运行成本3.较低的设备投资四、SCR 法的应用1.火电厂2.工业锅炉3.汽车尾气处理正文:SCR 法(Selective Catalytic Reduction,选择性催化还原法)是一种广泛应用于烟气脱硝的技术。

其主要机理是通过添加还原剂(如氨、尿素等),在催化剂的作用下,将NOx 转化为无害的N2 和水。

具有高效、低成本等优点,已广泛应用于火电厂、工业锅炉和汽车尾气处理等领域。

首先,我们来了解一下SCR 法的主要机理。

SCR 法的核心是在催化剂的作用下,还原剂与NOx 发生反应,生成无害的N2 和水。

在这一过程中,还原剂的选择至关重要,既要保证较高的还原性,又要避免与催化剂发生副反应。

反应过程通常在气相中进行,催化剂的选取要考虑其活性、稳定性、抗中毒性能等因素。

SCR 法具有以下优点:1.高效脱硝:SCR 法能将NOx 排放浓度降低到100mg/m以下,远低于我国规定的排放标准。

2.较低的运行成本:与其他脱硝技术相比,SCR 法的运行成本较低,可以降低燃料消耗,提高热效率。

3.较低的设备投资:SCR 法的设备投资相对较低,且设备结构简单,维护方便。

由于以上优点,SCR 法已广泛应用于以下领域:1.火电厂:作为燃煤电厂的主要脱硝手段,SCR 法在火电厂的应用最为广泛。

2.工业锅炉:SCR 法在工业锅炉上的应用也日益增多,有效降低了NOx 排放。

3.汽车尾气处理:在汽车尾气处理领域,SCR 法主要应用于柴油车,通过添加尿素等还原剂,降低尾气排放。

总之,SCR 法作为一种高效、低成本的脱硝技术,已得到广泛应用。

(完整版)选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝技术概述

(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 denitrationWang 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在缺氧的条件下,NO 的反应式变成6NO+4NH 35N 2+6H2O 在缺氧的条件下,NO2的反应式变成6NO 2+8NH 37N 2+12H 2O在没有催化剂的情况下,上述化学反应只能在很窄的温度范围内(850~1000)进行,℃通过选择合适的催化剂,可以使反应降低,并且使反应温度范围扩大(250~420),便于℃在锅炉尾部烟道的适当位置布置催化反应装置.当反应条件改变时,还可能发生副反应 4NH 3+O 22N 2+6H 2O 2 NH N 2+3H 2 4NH 3+4O 24NO+6H 2O 发生NH 3分解的反应和NH 3氧化为NO 的反应都在350以上才能进行,450反应速℃℃度明显加快.温度在300时仅有NH 3转化为N 2的副反应可能发生.℃实际使用中,催化剂通常制成板状、蜂窝状的催化原件,再将催化原件制成催化剂组件,组件排列在催化剂反应器的框架内构成催化剂层.烟气中的NO X 、NH 3和O 2在流过催化剂层时,经历以下几个过程:① NO X 、NH 3和O 2扩散到催化剂外表面并进一步相催化剂的微孔表面扩散;② NO X 和O 2与吸附在催化剂表面活性位的NH 3反应生成N 2和H 2O ;③N 2和H 2O 从催化剂表面脱附到微孔中;④微孔中的N 2和H 2O 扩散到催化剂外表面,并继续扩散到主流烟气中被带出催化层.其中,过程①-③为控制步骤,因此脱氮装置的性能不但受到化学反应速度的制约,还在很大程度上受反应物扩散速度的影响.3.SCR 催化剂简介3.1 贵金属催化剂贵金属催化剂低温催化活性优良,对NOx 还原及对NH3、CO 氧化均具有很高的催化活性,因此在SCR 过程中会导致还原剂大量消耗而增加系统运行成本。

选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝原理及工艺图谱介绍

选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝原理及工艺图谱介绍
氮氧化物大量排放将产生一系列危害:形成酸雨,光化学烟雾,温室 效应,破坏臭氧层,危害人类健康。
我国出台的环保法规,对NOx减排要求日趋严格,并开始征收排污费 。
“建设资源节约型、环境友好型社会” 。
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全球氮氧化物分布
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氮氧化物(NOx)是酸雨和光化学烟雾污染 致成气体。我国NOx污染日益严重,一些特大型 城市的空气氮氧化物浓度超标,氮氧化物的环境 容量已基本处于饱和状态,一些地方甚至出现光 化理降学,低烟但酸雾 由 雨。 于 强国 度NO家和x虽酸排然雨放对频量率S的O的持2的影续污响增染已加进经,行不SO了大2大减,力排一治对些 地区的酸雨性质已由单一的硫酸型向硫酸-硝酸 复合型转化。电厂作为NOx排放的大户,我国于 2004年1月1日起执行新的《火电厂大气污染物排 放标准》(GB13223—2003),对NOx排放进一 步严格规定;在《排污费征收使用管理条例》中 2020规/6/30定,从2005年7月起对- 6 -NOx征收与SO2相同的排
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dCNO dt
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催化剂是SCR法烟气脱硝的关键,理想的催化剂需要满足以下条件:
(1)活性高:燃煤电厂烟气具有量大、浓度低的特点,NOx一般在4001500 mg/Nm3,为满足排放标准的要求,需要达到60~90%的脱硝效率, 即要求催化剂有很高的SCR反应活性;
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SCR法烟气脱硝反应
氨气喷射格栅
入口
NOx
烟气
NOx
NOx
NH3
NOx NH3
NOx
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