烟气脱硝中超低温催化剂技术关键优势

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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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