烟气脱硝中超低温催化剂技术关键优势

   日期:2022-03-25     浏览:11    
核心提示:超低温脱硝催化技术关键优势/亮点: 1、 在低温区具有高催化活性,活性温度窗口低至100℃,在140℃时脱硝效率>90%,极大降低运行费用和能耗; 2、 催化剂组分不含钒等危废金属,无毒环保,处理简单,极大降低处理成本; 3、 催化剂具有高空速、高强度等特点。同等工况条件下,使用量少于中低温催化剂。

       近年来,为推动行业高质量发展、促进产业转型升级、助力打赢蓝天保卫战,我国大力推进火电、钢铁等行业超低排放改造,取得显著成效。与此同时,一些地方也在推动水泥、玻璃、陶瓷、焦化等行业超低排放改造。很多科研机构纷纷开展超低排放的技术研究。超低排放成为当前大气污染治理的热门话题。工业废气的种类主要有氮氧化物(NOx、硫氧化物(SO2和SO3)、气态挥发性有机物(VOCs)、有颗粒物(粉尘)。

       氮氧化物(NOx)主要来自矿物燃料的燃烧过程,主要形式为NO(90%)、NO2。按燃烧过程中NOx的生成机理,NOx主要形成方式可分为①热力型NOx;②燃料型NOx;③快速型(瞬时反应型)NOx而NOx主要控制方式可分成燃烧中控制;低氮燃烧和燃烧后控制;选择性非催化还原法(SNCR)和选择性催化还原法(SCR)

择性非催化还原法(SNCR

   需在炉内烟气适宜处喷射氨、尿素等氨基还原剂使之与烟气中的NOx反应,将其转化成氮(N2)及水(H2O) 。有效反应温度范围为850℃~1050℃之间,因温度范围较窄,锅炉变负荷时将调整还原剂喷射位置,脱硝率达50%左右,无副产品。            

 

   


选择性催化还原法(SCR

      在SCR脱硝工艺中,催化剂是系统的核心,催化剂的选型与用量直接影响到脱硝效率。而催化剂的选型与用量受到多种因素的影响,如烟气量、烟气成分、烟气温度等。在工程应用中根据不同的工况条件选择使用不同的脱硝催化剂。根据催化剂的适用温度,通常300℃以上的称为高温SCR脱硝,温度在200-300℃称为中低温SCR脱硝,而活性温度区间在100-180℃的催化剂称为超低温脱硝催化。选择合适的脱硝催化剂是SCR系统的关键。目前绝大部分商用脱硝催化剂的反应温度为230~450℃,脱硝效率在70~90%之间。    

      还原剂(有效成分NH3)在催化剂的作用下,将烟气中NOx还原为氮(N2)和水(H2O)。

主要反应机理

      4 NO+ 4 NH3+ O24 N2 + 6 H2

      6 NO2 +8 NH3 + O27 N2 + 12 H2O

工艺系统构成主要包括SCR反应器、SCR催化剂、SCR烟道系统、脱硝剂的储备供应、氨/烟气的混合喷射(AIG)、控制系统等子系统。



超低温脱硝催化技术关键优势/亮点:

1、  在低温区具有高催化活性,活性温度窗口低至100℃,在140℃时脱硝效率>90%,极大降低运行费用和能耗;

2、   催化剂组分不含钒等危废金属,无毒环保,处理简单,极大降低处理成本;

3、   催化剂具有高空速、高强度等特点。同等工况条件下,使用量少于中低温催化剂。


      

                         

                    催化剂技术参数


催化剂形式

蜂窝

催化剂层压降

(单层)

350 Pa

生产形式

一体化成型涂覆式

SO2/SO3转化率

≤0.1%

催化剂孔数

25-100 

H2O

≤30%

催化剂单元尺寸

(**)

150*150*  150 mm

抗碱金属

优异

化学寿命

16000-24000 h

抗重金属

优异

机械寿命

≥5

HCl

优异

产品组分

稀土基  (无钒)

SO2

≤50 mg/Nm³

使用温度

100-          180 ℃

推荐空速

GHSV

3000/h-8000/h

脱硝效率

100℃60%

130℃90%以上

催化剂单元集成

(模块尺寸)

根据实际情况定制


    超低温SCR脱硝技术工艺无需烟气复热,综合费用仅为中低温SCR技术的50%左右,目前国内唯一实现工业化应用,真正做到“低碳与超净协同”,“双降双赢、助力碳达峰”。


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