催化法烟气脱硫脱硝的研究进展.ppt
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1、催化法烟气脱硫脱硝的研究进展,主要内容,研究意义,研究现状,催化脱除法,Chapter one,Chaptertwo,Chapterthree,Chapterfour,研究意义,研究现状,催化脱除法,展望,一、研究意义,煤碳是我国的主要能源。目前,燃煤能量占能源总量的75%以上。煤炭的产量及消耗逐年上升。燃煤烟气中的SO2和NOx 是造成大气污染的主要原因,突出表现为“酸雨”、“光化雾”等。,present,merit,烟道气中SO2、NOx往往同时存在,联合脱硫脱硝技术成为烟气治理的发展方向。可以满足更高的环保要求,避免二次投资。,研究意义,necessity,“十一五”:2010 年全国S
2、O2排放总量要比“十五”期末降低10%,并要求已建和新建火电机组把脱硫脱硝系统列入规划;“十二五”:NOX总量排放减10%;10年环境保护部:颁布了火力发电氮氧化物防治技术政策;国家科技部:已将烟气同步脱硫脱硝技术的开发列入了“863”重大研究计划。,脱SO2、脱NOx两个催化过程相互影响,特别是在脱NOx过程中,由于SO2的存在,往往使催化剂中毒。当前同时脱硫脱硝一体化技术还不够成熟,应用工业化还不能完全实现。,feature,desulfuration,denitration,removal of SO2 and NOx,1,2,3,二、研究现状,脱硫,脱硫的主要方法分为湿法、干法和半干法
3、。工业上,烟气脱硫技术已经相对成熟,核心均为钙基化合物与SO2反应生成石膏,例如WFGD。这些方法工艺简单,理应是首选技术,但仍存在许多技术和经济缺陷:耗水量大、石膏难以利用造成二次污染、脱硫后烟气温度低造成排烟困难、难以同时脱除其他污染物等问题,脱硝,NO占NOx的95%左右;NO是一种几乎不被水或碱液吸收的惰性气体,不像SO2,易被溶剂吸收。,脱硝技术分还原法和氧化法,研究较多的主要是SCR和NSCR,证明SCR法最为有效(NH3催化还原NOX为N2);NSCR法缺点:效率较低且受温度窗口限制、二次污染等缺点;SCR法缺点 投资和运行成本面临巨大困难;不仅不能回收氮资源,而且还要消耗大量的
4、还原 剂,造成资源浪费;SO2的共存易使NO催化氧化剂中毒;催化剂只能在350 以上运行。,联合脱硫脱硝,WFGD或SCR工艺发展都比较成熟,但只能实现单一污染物的控制,经济建设成本高,副产品利用价值低、造成二次污染。,再生法,催化氧化法,催化还原工艺(SNOX法),脉冲电晕等离子体法(PPCP法),电子束照射法(EBA法),methods,类水滑石复合氧化物除SOx 和NOx,三、催化脱除法,钒硅催化脱硫脱硝光催化氧化脱硫脱硝液相催化-生物法湿法烟气脱硫脱硝,catalysis,催化氧化法,催化氧化还原法,催化吸收法,Cu基催化剂氧化还原法,V2O5/活性焦法,催化氧化法,针对当前钒催化剂只
5、能用于单方面脱硫及NH3存在二次污染等问题,华东理工大学的徐云龙博士利用V2O5的强氧化性以及价态的可变性制备钒硅催化剂。,1.催化剂的制备及还原,V2O5与其他助剂混合溶解,硫酸中和,硅藻土进行混捏,V2O5与其他助剂混合溶解,液压制样机压片成型,干燥、焙烧和过筛,得V2O5/SiO2,V/Si 催化剂,带程序升温马弗炉,H2和Ar组成的还原气氛,在还原气氛中随炉冷却至室温,H2还原型钒硅催化剂RV/Si,催化氧化法,2.催化剂的活性评价 在固定床石英玻璃反应器中进行,钒硅催化剂置于固定床反应器的底部,温度由一根插入固定床层底部的热电偶测得。反应气体分别经转子流量计计量后进入混合器得到模拟烟
6、气,SO2、NO和O2浓度采用烟气分析仪连续在线分析。,Company Logo,催化氧化法,3.结果与讨论,由RV/Si和V/Si的脱硫活性均较好,SO2由原来的0.65 kg/m3减少到0.06kg/m3以下,且SO2脱除率最高可达100。,催化氧化法,3.结果与讨论,RV/Si对NO的脱除率提高了近15,700还原时,V2O5可能部分被还原为V2O4和V2O3。V2O5+SO2 V2O4+SO3(1)V2O5+NO V2O4+NO2(2)2V2O4+O2 2V2O5(3)V2O3+2NO V2O5+N2(4)SO2+NO2 SO3+NO(5),催化氧化法,近年来,光催化技术在环境污染物降
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