低温SCR脱硝技术.ppt
低温脱硝技术开发与工程应用低温SCR催化技术,1995 年以来北京、广州的NOx 年均值均是标准的2倍以上,NOx 污染非常严重。,中国环境规划院的研究预测:NOx 排放量将从1995年的1.11 107 t 增加到2010 年的2.15 107 t,到2020 年和2030 年,全国能源消费导致的NOx 排放总量将分别达到2.42.9 107 t 和3.24.3107 t,到2020 年前后将超过美国成为世界第一大NOx 排放国,如此巨大的排放量将给公众健康和生态环境带来灾难性的后果！,背景介绍,氮氧化物(NOx):N2O5、N2O4、N2O3、N2O2、N2O、NO、NO2,背景介绍,NO为无色无臭气体，很容易与血液中的血色素结合,造成血液缺氧引起中枢神经麻痹；NO2的毒性是NO的510倍，是CO的500010000倍，对人体危害极大，还会诱发光化学烟雾和导致酸雨形成。,表1 1994 2000 年北京和广州NOx 年均质量浓度(mg/m3),行业排放对NOx污染的贡献率,相关标准,背景介绍,严重问题,国家十二五环境污染控制领域的重中之重的工作,锅炉大气污染物排放标准-北京市地方标准DB11/1392007,工业锅炉排放均不满足该标准!没有现成的技术支持工业锅炉满足该标准!政府的公信力面临严重的挑战!,NOx排放控制技术,炉内燃烧控制技术：火焰冷却、低氮燃烧器、分段燃烧、添加矿化剂选择性非催化还原（SNCR）技术选择性催化还原（SCR）技术,重点关注,选择性非催化还原（SNCR）技术,SNCR工艺的主要反应如下：4NO+4NH3+O2 4N2+6H2O2NO2+4NH3+O2 3N2+6H2O,在高温(9001100)和没有催化剂的情况下喷氨或尿素等含有NH3基的还原剂.,NH3作为还原剂时，SNCR的最佳反应温度是950 oC，如果使用尿素作为还原剂时，SNCR的最佳反应温度为1000 oC,温度,O2含量,CO含量,NOx含量,SNCR 技术脱硝效率,NH3含量,优点：固定投资少，设备简单，不用催化剂,缺点：需要准确控制反应区内的温度，温度低，脱硝转化率低，温度过高，引起NH3的氧化，产生多余的NOx。需要比较高的NH3/NOx值(一般大于1)，部分NH3被产品吸收，还原效率降低。运行成本较高，脱硝效率低。,选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction,SCR)是工业上应用最广的一种脱硝技术，可应用于电站锅炉、工业锅炉和垃圾焚烧等燃烧设备的NOx排放控制，理想状态下，可使NOx 的脱除率达90%以上，是目前能找到的最好的固定源NOx治理的技术。原理：使用适当的催化剂，在一定条件下，用氨作为催化反应的还原剂，使NOx转化为无害的氮气和水蒸气。反应如下：4NO+4NH3+O2 4N2+6H2O2NO2+4NH3+O2 3N2+6H2O,SCR脱销反应温度一般为300450 oC,SCR 催化剂的形式,板式 蜂窝式 波纹板式,需要根据烟气成分，含灰量确定采用何种形式及孔道结构与尺寸！,SCR催化剂反应器形式和安装位置,SCR反应器,安装在预热器之后,缺点：固定投资大，设备比较复杂，使用催化剂,优点：脱硝效率可以达到90以上，可以满足更严格的排放标准可以按照排放标准和原排浓度设计NH3/NOx值，比值低，可以低于0.9,一般不大于1.运行成本较低,应用于电站锅炉的SCR系统与技术,特点:排烟温度较高,工况稳定烟尘含量高 催化剂工作温度 380-400 成熟的SCR工艺需要尿素分解炉用户单位资金充裕,投资大不具有自主的知识产权,工业锅炉的脱硝遭遇到的困难:,排烟温度低,省煤器之后 150-180 运行工况不稳定旧锅炉的场地有限,情况复杂引高温烟气则破坏热量衡算,耗能提高,(如使用电厂SCR技术)用户资金紧张,不愿意多投资,用户的担忧和要求:,NH4HSO4 对催化剂伤害问题,催化剂寿命SCR催化剂是否会堵塞旧锅炉改造不改动风机(催化剂床层阻力)脱硝投资问题,最好不使用尿素分解炉,特点,低温脱硝催化剂,关键障碍,北京工业大学的SCR催化技术,SCR催化剂的研究平台,SCR催化剂活性,北京工业大学的SCR催化技术,SCR催化剂的工作窗口：160400,工作温度窗口：160-400,SCR催化剂的成型技术,北京工业大学的SCR催化技术,云南钛业酸洗线氮氧化物净化系统,SCR催化工程技术开发,北京工业大学的SCR催化技术,合肥彩虹液晶玻璃有限公司低温脱硝工程,SCR催化工程技术开发,北京工业大学的SCR催化技术,运行温度范围宽；如低温运行，总风量降低，在空速不变的情况下，减少催化剂的用量；对于低温烟气或废气的处理，具有节能优势；SO2转化率低，NH4HSO4(ABS)的生成量低；避免使用尿素分解炉，降低投资；自控简单，避免使用昂贵的在线仪表；具有自主知识产权，不受外国企业控制。,产品优势！,工业锅炉低温SCR技术开发进展,对于原有催化剂的改性研究,催化剂蜂窝成型的研究,催化剂原始活性组分含量的最佳配比,活性组分种类和含量的调配,贵金属碱土金属廉价金属离子,成型助剂成型工艺运行条件,工程应用,SCR反应器设计SCR工程技术开发SCR 运行管理,催化剂配方开发,制备了一种V-Ti基的SCR脱硝催化剂。通过掺杂X离子对上述催化剂进行改性，并取得良好效果。对SCR催化剂脱硝过程的条件进行深入研究（O2浓度、氨氮比、抗SO2中毒性、水蒸气的影响等）,SCR催化剂在低温段的高脱硝活性,关于SCR催化剂运行稳定性的实验,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。,蜂窝状SCR催化剂制备技术开发,以钛白粉为原料制备的蜂窝成型,以制备好的催化剂为原料制备蜂窝催化剂,制备具有良好脱销活性、高机械强度的商用蜂窝催化剂,制备的工业锅炉低温SCR蜂窝催化剂,蜂窝催化剂脱销效率评价,合肥彩虹液晶玻璃有限公司低温脱硝工程,系统主要技术指标1.设计处理风量：720 Nm3/h。2.烟气种类：粉尘+NOx。3.烟气温度：9001000C4.污染物浓度：NOx 9600mg/m3、粉尘5600 mg/m3。5.排放氮氧化物浓度：98%（满足中国国家排放标准的前提下）。7NH3逃逸率：小于5ppm。,烟气量为1353m3/h（240），废气中NOx含量为9600 mg/Nm3。催化剂体积为0.5m3。,工程实例,合肥彩虹液晶玻璃有限公司低温脱硝工程,合肥彩虹液晶玻璃有限公司低温脱硝工程,合肥彩虹液晶玻璃有限公司低温脱硝工程,合肥彩虹液晶玻璃有限公司低温脱硝工程,云南钛业集团酸洗线氮氧化物低温SCR净化系统,工艺流程图,工程实例,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,云南钛业集团酸洗线氮氧化物低温SCR净化系统,已基本完成,已成功做了工业示范，取得了重要的经验,但是还有大量的工作要做,未完成或不成熟,工业锅炉（低温）SCR系统开发技术路线,工业锅炉NOx排放控制的瓶径问题:,技术问题?,!,我们认为:,国家标准的制定国家执法力度国家对使用单位的经济上的补偿,SCR使用单位的回报:,国家对使用单位的经济上的补偿CDM贸易减少排污费,再见,
