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SCR低温脱硝催化剂

发布时间2021-10-26人气:4397


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NOX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NOX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。将烟气中的NO转化为高价态,需引入较强的SCR低温脱硝催化剂,在众多催化剂中,SCR低温脱硝催化剂是最环保最清洁的SCR低温脱硝催化剂,它以低温脱硝催化技术最为简单有效,在高效转化NO至高价态的过程中不遗留任何二次污染物,另外不同于其它催化剂,工作环境恶劣,自由基存活时间非常短,能耗较高,SCR低温脱硝催化剂的生存周期相对较长,能将少量氧气或空气电离后产生催化氧化,然后送入烟气中,可显著降低能耗。


三、技术原理

SCR低温脱硝催化剂具有很强的催化性,完全有能力将烟气恶劣环境中的NO氧化成高价态,提高烟气中氮氧化物的水溶性,从而将NO脱除。利用SCR低温脱硝催化剂将NO催化为高价态的氮氧化物后,需要进一步地吸收。常见的吸收液有Ca(OH)2、CaCo3等碱液.不同的吸收剂脱除的NO效果会有一定的差异.例如有人在利用水吸收尾气时,NO的脱除效率可达到80%以上,这是利用气体在水中的溶解度进行吸收,也有试验利用吸收液将高价氮氧化物还原成为N2 后直接排入大气中.


四、技术性能

采用SCR低温脱硝催化剂脱硝技术可得到较高的NOX脱除率,典型的低温脱硝脱除效率为50%-60%,甚至高达到80%以上,并且可在不同的NOX浓度和NO、NO2的比例下保持高效率;因为未与NOX反应的SCR低温脱硝催化剂会在洗涤器内被除去,所以不存在类似SCR中SCR低温脱硝催化剂的氨泄漏问题;除以上优点外,该技术应用中 SO2和CO的存在不影响NOX的去除,而SCR低温脱硝催化剂也不影响其他污染物控制技术。SCR低温脱硝催化剂用于锅炉的NO治理。经低温催化后生成的N2O5通过洗涤器很容易与烟气中水分发生反应生成HNO3,然后再同洗涤剂生成盐类,最后通过洗涤清理排出系统外。


五、技术效果

SCR低温脱硝催化剂可使NOx排放减少到10μg/g以下,可满足最严格的NOX减排要求。并且不会使SO2转化为SO3,此外,烟气中的颗粒物和硫化物对SCR低温脱硝催化剂消耗或 NOX脱除效率的影响并不明显,该系统不仅可以高效去除氮氧化物,而且对SO2和粉尘等颗粒物也有明显的去除效果。同时它不存在堵塞、氨泄漏等问题。


六、技术特点

1、SCR低温脱硝催化剂脱硝技术结合现有SCR脱硝工艺更适应环保日益严格的要求,而且设备投资低、占地面积小、系统简单等优点;


2、以SCR低温脱硝催化剂替代其它催化剂,通过特殊工艺控制脱硝反应过程,使碱液吸收反应的产物以固体形式存在,实现了气态污染物(氮氧化物)的固化处理,不产生二次污染;


3、采用SCR低温脱硝催化剂的催化技术不仅对NOX具有良好的脱除效果,而且对烟气中的其他有害污染物,比如重金属汞也有一定的去除能力;


4、在低温下进行催化吸收的SCR低温脱硝催化剂,有利于锅炉的能源回收利用,降低工程施工难度。利用SCR低温脱硝催化剂结合现有的SCR工艺并加以改进,使SCR脱硝在低温下进行并同时完成国家最严格的NOX排放标准。




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