低温SCR脱硝技术

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,心理咨询师培训辅导讲座（6)Copyright 2002 Allyn&Bacon,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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 污染特别严峻。,中国环境规划院的争论猜测:NOx 排放量将从1995年的1.11 107 t 增加到2023 年的2.15 107 t,到2023 年和2030 年,全国能源消费导致的NOx 排放总量将分别到达2.42.9 107 t 和3.24.3107 t,到2023 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安康和生态环境带来灾难性的后果！,背景介绍,氮氧化物(NOx):,N,2,O,5,、N,2,O,4,、N,2,O,3,、N,2,O,2,、N,2,O、NO、NO,2,背景介绍,NO为无色无臭气体，很简洁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 2023 年北京和广州NOx 年均质量浓度(mg/m3),地区,1994年,1995年,1996年,1997年,1998年,1999年,2000年,年均二级标准,北京,0.097,0.123,0.177,0.133,0.151,0.140,0.126,0.05,广州,0.109,0.129,0.152,0.140,0.124,0.113,0.118,行业排放对NOx污染的奉献率,颁布年代,排放标准,NOx限值 mg/m,3,1985,水泥工业污染物排放标准,GB4915-85,无限制,1996,水泥厂大气污染物排放标准,GB4915-1996,800,2004,水泥工业大气污染物排放标准,GB4915-2004,800,2010,水泥工业大气污染物排放标准DB448182010（广东）,550（新建水泥窑）,2003,火电厂大气污染物排放标准,GB23223-2003,450-1100(燃煤）,2012,火电厂大气污染物排放标准,GB 13223-2011,100（燃煤）,相关标准,背景介绍,严重问题,国家十二五环境污染掌握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DB11/1392023,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峻的挑战!,NOx排放掌握技术,炉内燃烧掌握技术：火焰冷却、低氮燃烧器、分段燃烧、添加矿化剂,选择性非催化复原SNCR技术,选择性催化复原SCR技术,重点关注,选择性非催化复原SNCR技术,SNCR工艺的主要反响如下：,4NO+4NH3+O2 4N2+6H2O,2NO2+4NH3+O2 3N2+6H2O,在高温(9001100)和没有催化剂的状况下喷氨或尿素等含有NH3基的复原剂.,NH3作为复原剂时，SNCR的最正确反响温度是950 oC，,假设使用尿素作为复原剂时，SNCR的最正确反响温度为1000 oC,温度,O,2,含量,CO含量,NOx含量,SNCR 技术脱硝效率,NH,3,含量,优点：固定投资少，设备简洁，不用催化剂,缺点：,需要准确掌握反响区内的温度，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)，局部NH3被产品吸取，复原效率降低。,运行本钱较高，脱硝效率低。,选择性催化复原法(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、工业锅炉和垃圾燃烧等燃烧设备的NOx排放掌握，抱负状态下，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，在肯定条件下，用氨作为催化反响的复原剂，使NOx转化为无害的氮气和水蒸气。反响如下：,4NO+4NH3+O2 4N2+6H2O,2NO2+4NH3+O2 3N2+6H2O,SCR脱销反响温度一般为300450 oC,SCR 催化剂的形式,板式 蜂窝式 波浪板式,需要依据烟气成分，含灰量确定承受何种形式及孔道构造与尺寸！,SCR催化剂反响器形式和安装位置,SCR反响器,安装在预热器之后,缺点：固定投资大，设备比较简单，使用催化剂,优点：,脱硝效率可以到达90以上，可以满足更严格的排放标准,可以依据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.,运行本钱较低,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,不具有自主的学问产权,工业锅炉的脱硝患病到的困难:,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,状况简单,引高温烟气则破坏热量衡算,耗能提高,(如使用电厂SCR技术),用户资金紧急,不情愿多投资,用户的担忧和要求,:,NH4HSO4 对催化剂损害问题,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催化剂的争论平台,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,无机原料,成型助剂,捏合,真空练泥,陈化冷却,陈腐,挤出成型,干燥,高温焙烧,最终成型,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，在空速不变的状况下，削减催化剂的用量；,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；,避开使用尿素分解炉，降低投资；,自控简洁，避开使用昂贵的在线仪表；,具有自主学问产权，不受外国企业掌握。,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争论,催化剂蜂窝成型的争论,催化剂原始活性组分,含量的最正确配比,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反响器设计,SCR工程技术开发,SCR 运行治理,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展改性，并取得良好效果。,对SCR催化剂脱硝过程的条件进展深入争论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,类别,自主开发的催化剂,市场商用催化剂,运行温度段,160,220,320,400,脱硝效率,基本,90%,80%,90%,关于SCR催化剂运行稳定性的试验,以试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对其脱硝效率进展测试。,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,89.45,%,97.98%,合肥彩虹液晶玻璃低温脱硝工程,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：9001000C,4.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/h240，废气中NOx含量为9600 mg/Nm3。催化剂体积为,0.5m3。,工程实例,合肥彩虹液晶玻璃低温脱硝工程,合肥彩虹液晶玻璃低温脱硝工程,合肥彩虹液晶玻璃低温脱硝工程,合肥彩虹液晶玻璃低温脱硝工程,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,日期,SCR入口,采样点浓度（ppm）,SCR出口（,ppm）,效率,系统反应条件,SCR反应温度（,）,尿素溶液的流量（L/min）,风机功率（赫兹）,7.31,780,210,73%,172,40,45,8.2,1040,151,85%,174,70,45,8.4,755,198,74%,168,70,45,8.6,1550,400,74%,172,70,45,8.18,960,288,70%,164,90,45,862,81,90%,180,80,40,1687,417,75%,180,80,40,8.19,1350,274,80%,180,80,40,云南钛业集团酸洗线氮氧化物低温SCR净化系统,消化吸收国外先进的SCR和SNCR脱硝技术,催化剂原材料的筛,选和配方的研究,催化剂的掺杂,和修饰,SCR和SNCR,设备研究,催化剂物理化学,性质表征,SCR催化剂,活性评价,SCR蜂窝催化剂,成型技术,氨或尿素喷射设备,和技术方案,工业锅炉炉体内的流场、速度场和温度场研究,小型的中间,试验,SCR和SNCR,示范工程,工业规模的试验,工业锅炉SCR和,SNCR脱硝技术,和设备及工程系,统方案,SCR和,SNCR设,备制造材料的筛选,已根本完成,已成功做了工业示范，取得了重要的阅历,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排放掌握的瓶径问题:,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,削减排污费,再见,