目前烟气脱硝技术有哪两类
我觉得现在降低NOx应该分三类,其中后两种是针对烟气的脱硝技术:
1、低NOx燃烧技术;
2、SCR 选择性催化还原烟气脱硝技术;在金属催化剂下(有贵金属和非贵金属之分),喷入氨把烟气中的NOx还原成氮气和水。还原剂多为NH3,需要SCR反应器。运行成本受催化剂寿命影响大。
3、SNCR 选择性非催化还原烟气脱硝技术;把含有NHx基的还原剂喷入炉膛800-1100℃温区,还原剂热解为NH3与NOx反应生成氮气,以炉膛为反应器,需对锅炉改造。SNCR与SCR可以联合,将SNCR工艺中逸出的氨利用SCR技术进一步与NOx反应。
求助低温焦化烟气脱硝技术,现在烟气温度为250
没啥影响的。氨气的量占比很小,温度高低对脱硝系统温度影响微乎其微
1. 脱硝工艺的简介
有关NOX的控制方法从燃料的生命周期的三个阶段入手,限燃烧前、燃烧中和燃烧后。当前,燃烧前脱硝的研究很少,几乎所有的脱硝都集中在燃烧中和燃烧后的NOX的控制。所以在国际上把燃烧中NOX的所有控制措施统称为一次措施,把燃烧后的NOX控制措施统称为二次措施,又称为烟气脱硝技术。
目前普遍采用的燃烧中NOX控制技术即为低NOX燃烧技术,主要有低NOX燃烧器、空气分级燃烧和燃料分级燃烧。
应用在燃煤电站锅炉上的成熟烟气脱硝技术主要有选择性催化还原技术(Selective Catalytic Reduction,简称SCR)、选择性非催化还原技术(Selective Non-Catalytic Reduction,简称SNCR)以及SNCR/SCR混合烟气脱硝技术。
2 .SCR烟气脱硝技术
近几年来选择性催化还原烟气脱硝技术(SCR)发展较快,在欧洲和日本得到了广泛的应用,目前催化还原烟气脱硝技术是应用***多的技术。
1)SCR脱硝反应
目前世界上流行的SCR工艺主要分为氨法SCR和尿素法SCR两种。此两种法都是利用氨对NOX的还原功能,在催化剂的作用下将NOX(主要是NO)还原为对大气没有多少影响的N2和水。还原剂为NH3,其不同点则是在尿素法SCR中,先利用一种设备将尿素转化为氨之后输送至SCR触媒反应器,它转换的方法为将尿素注入一分解室中,此分解室提供尿素分解所需之混合时间,驻留时间及温度,由此室分解出来之氨基产物即成为SCR的还原剂通过触媒实施化学反应后生成氨及水。尿素分解室中分解成氨的方法有热解法和水解法,主要化学反应方程式为:
NH2CONH2+H2O→2NH3+CO2
在整个工艺的设计中,通常是先使氨蒸发,然后和稀释空气或烟气混合,***后通过分配格栅喷入SCR反应器上游的烟气中。典型的SCR反应原理示意图如下:
在SCR反应器内,NO通过以下反应被还原:
4NO+4NH3+O2→3N2+6H2O
6NO+4NH3→5N2+6H2O
当烟气中有氧气时,反应第一式优先进行,因此,氨消耗量与NO还原量有一对一的关系。
在锅炉的烟气中,NO2一般约占总的NOX浓度的5%,NO2参与的反应如下:
2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O
6NO2+8NH3→7N2+12H2O
上面两个反应表明还原NO2比还原NO需要更多的氨。
在绝大多数锅炉烟气中,NO2仅占NOX总量的一小部分,因此NO2的影响并不显著。
SCR系统NOX脱除效率通常很高,喷入到烟气中的氨几乎完全和NOX反应。有一小部分氨不反应而是作为氨逃逸离开了反应器。一般来说,对于新的催化剂,氨逃逸量很低。但是,随着催化剂失活或者表面被飞灰覆盖或堵塞,氨逃逸量就会增加,为了维持需要的NOX脱除率,就必须增加反应器中NH3/NOX摩尔比。当不能保证预先设定的脱硝效率和(或)氨逃逸量的性能标准时,就必须在反应器内添加或更换新的催化剂以恢复催化剂的活性和反应器性能。从新催化剂开始使用到被更换这段时间称为催化剂寿命。
2)SCR系统组成及反应器布置
在选择催化还原工艺中,NOx与NH3在催化剂的作用下产生还原。催化剂安放在一个固定的反应器内,烟气穿过反应器平行流经催化剂表面。催化剂单元通常垂直布置,烟气自上向下流动。如下图所示:
SCR系统一般由氨的储存系统、氨与空气混合系统、氨气喷入系统、反应器系统、省煤器旁路、SCR旁路、检测控制系统等组成。下图为典型SCR烟气脱硝工艺系统基本流程简图:
3 .SNCR烟气脱硝技术
选择性催化还原脱除NOX的运行成本主要受催化剂寿命的影响,一种不需要催化剂的选择性还原过程或许更加诱人,这就是选择性非催化还原技术。该技术是用NH3、尿素等还原剂喷入炉内与NOX进行选择性反应,不用催化剂,因此必须在高温区加入还原剂。还原剂喷入炉膛温度为850~1100℃的区域,该还原剂(尿素)迅速热分解成NH3并与烟气中的NOX进行SNCR反应生成N2,该方法是以炉膛为反应器。
研究发现,在炉膛850~1100℃这一狭窄的温度范围内、在无催化剂作用下,NH3或尿素等氨基还原剂可选择性地还原烟气中的NOX,基本上不与烟气中的O2作用,据此发展了SNCR法。在850~1100℃范围内,NH3或尿素还原NOX的主要反应为:
NH3为还原剂
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O
尿素为还原剂
NO+CO(NH2)2 +1/2O2→2N2+CO2+H2O
当温度高于1100℃时, NH3则会被氧化为
4NH3+5O2→4NO+6H2O
不同还原剂有不同的反应温度范围,此温度范围称为温度窗。NH3的反应***佳温度区为 850~110O℃。当反应温度过高时,由于氨的分解会使
NOx还原率降低,另一方面,反应温度过低时,氨的逃逸增加,也会使NOx还原率降低。NH3是高挥发性和有毒物质,氨的逃逸会造成新的环境污染。
引起SNCR系统氨逃逸的原因有两种,一是由于喷入点烟气温度低影响了氨与NOx的反应;另一种可能是喷入的还原剂过量或还原剂分布不均匀。还原剂喷入系统必须能将还原剂喷入到炉内***有效的部位,因为NOx在炉膛内的分布经常变化,如果喷入控制点太少或喷到炉内某个断面上的氨分布不均匀,则会出现分布较高的氨逃逸量。在较大的燃煤锅炉中,还原剂的均匀分布则更困难,因为较长的喷入距离需要覆盖相当大的炉内截面。为保证脱硝反应能充分地进行,以***少的喷入NH3量达到***好的还原效果,必须设法使喷入的NH3与烟气良好地混合。若喷入的NH3不充分反应,则逃逸的NH3不仅会使烟气中的飞灰容易沉积在锅炉尾部的受热面上,而且烟气中NH3遇到S03会产生(NH4)2S04易造成空气预热器堵塞,并有腐蚀的危险。
SNCR烟气脱硝技术的脱硝效率一般为30%-40%,受锅炉结构尺寸影响很大,多用作低NOX燃烧技术的补充处理手段。采用SNCR技术,目前的趋势是用尿素代替氨作为还原剂,值得注意的是,近年的研究表明,用尿素作为还原剂时,NOX会转化为N2O,N2O会破坏大气平流层中的臭氧,除此之外,N2O还被认为会产生温室效应,因此产生N2O问题己引起人们的重视。
综上所对比,SCR脱硝工艺技术先进,工艺成熟,经济合理,工业业绩居多,脱硝效率高,拟选用目前效率***高的SCR技术。
4.工艺系统说明
SCR脱硝系统由三个子系统所组成,SCR反应器及附属系统、氨储存处理系统和氨注入系统。
4.1 氨的储存系统
(1)系统组成
液氨储存系统包括液氨卸料压缩机、液氨储罐等。
(2)工艺描述
还原剂(氨)用罐车运输并在储罐储存。在高压下,氨被液化以减小运输和储存的体积。市场购买的还原剂(液态氨纯度99.6%),供应商用罐装车运输(以液体形态储存在压力容器内),送往氨贮存场地,通过氨卸载压缩机抽取储罐中气氨,送入储罐后,将槽车中的液氨,挤入液氨储槽中贮存。使用时,储存罐中的氨借助自压输送到蒸发器中。
· 卸载压缩机
卸料压缩机为往复式压缩机,系统设置二台卸载压缩机,一台运行,一台备用。
· 液氨储槽
本工程设置2台液氨储罐,供两炉使用。液氨储罐的***大充装量为25m3。储氨罐组可供应两台炉设计条件下,每天运行24小时,连续运行7天的消耗量。液氨储罐上安装有超流阀、逆止阀、紧急关断阀和安全阀做为储罐安全运行保护所用。储罐还装有温度计、压力表液位计和相应的变送器将信号送到主体机组DCS控制系统,当储罐内温度或压力高时报警。储罐四周安装有工业水喷淋管线及喷嘴,当储罐内液氨温度过高时自动淋水装置启动,对储罐进行喷淋降温。
4.2氨注入系统
(1)系统组成
氨注入系统包括氨蒸发器、氨气缓冲罐、氨气稀释槽、废水泵、废水池等。
(2)工艺描述
储罐里的液态氨靠自压输送到蒸发器,在蒸发器内(通过蒸汽加热)将氨蒸发,每个蒸发槽上装有压力控制阀将氨气压力控制在≤2kg/cm2。当出口压力超过2kg/cm2时,切断节流阀,停止液氨供应。从蒸发槽蒸发的氨气流进入氨气缓冲罐,通过氨气输送管道送至每一台炉的SCR反应装置旁。再用空气稀释高浓度无水氨,这样氨/空气混合物安全且不易燃。通过装在SCR入口烟道内的氨注入格栅,将氨/空气混合物注入到SCR系统内。
(3)主要设备选型
· 液氨蒸发槽
液氨蒸发所需要的热量由低压蒸汽提供,共设有二个液氨蒸发槽(一用一备)。蒸发槽装有安全阀,可防止设备压力异常过高。液氨蒸发槽面积按照在BMCR工况下单台机组100%容量设计。
· 氨气缓冲槽
氨气缓冲槽的作用即在稳定氨气的供应,避免受蒸发槽操作不稳定所影响。缓冲槽上也有安全阀可保护设备。
· 氨气稀释槽
氨气稀释槽为立式水槽,水槽的液位由满溢流管线维持,稀释槽设计连结由槽顶淋水和糟侧进水。液氨系统各排放处所排出的氨气由管线汇集后从稀释槽低部进入。通过分散管将氨气分散入稀释槽水中,利用大量水来吸收安全阀排放的氨。
· 稀释风机
喷入锅炉烟道的氨气为空气稀释后的含5%左右氨气的混合气体。所选择的风机满足脱除烟气中NOx***大值的要求,并留有一定的余量。稀释风机两台按一台100%容量(一用一备)设置,共有四台离心式稀释风机。
·氨/空气混合器
为了实现氨和稀释空气的充分、均匀的混合,
· 氨气泄漏检测器
液氨储存及注入系统周边设有3只氨气检测器,以检测氨气的泄漏,并显示大气中氨的浓度。当检测器测得大气中氨浓度过高时,在机组控制室会发出警报,操作人员采取必要的措施,以防止氨气泄漏的异常情况发生。电厂液氨储存及供应注入系统远离机组,并采取措施与周围环境隔离。
· 排污系统
液氨储存和注入系统的氨排放管路为一个封闭系统,将经由氨气稀释槽吸收成氨废水后排放至废水池再经由废水泵送至主厂废水处理站。
· 氮气吹扫
液氨储存及注入系统保持系统的严密性防止氨气的泄漏和氨气与空气的混合造成爆炸是***关键的安全问题。基于此方面的考虑,本系统的卸料压缩机、液氨储罐、氨蒸发器、氨气缓冲罐等都备有氮气吹扫管线。在液氨卸料之前通过氮气吹扫管线对以上设备分别要进行严格的系统严密性检查和氮气吹扫,防止氨气泄漏和与系统中残余的空气混合造成危险。
脱硝催化剂的概述
SCR脱硝催化剂大多数由载体和活性组成两部分,载体占催化剂组成成分的85%左右。成本上载体约占催化剂总成本的45%
SCR烟气脱硝催化剂的发展,主要经历了四个阶段,最早的活性组成采用的是PT,Nh,Pd等贵金属,还原剂常采用CO和H2或碳氢化合物,此类催化剂反应的活性温度较低,一般在300摄氏度以下,目前贵金属催化剂较多,在柴油机的排放控制中使用,接着引入了V2O5,TiO2等金属氧化物作为催化剂,250度至400摄氏度,是金属氧化物的活性温度区间,其中,燃煤电厂SCR催烟气脱硝系统中应用较多的催化剂是钛基钒类催化剂,最后碳基催化剂的引入脱硫脱硝,同时得到有效控制。
谁能解释一下什么是scr脱硝催化剂,以及我国的现状
商业SCR催化剂活性组分为V2O5,载体为锐钛矿型的TiO2、WO3或MoO3作助催剂。SCR催化剂成分及比例,根据烟气中成分含量以及脱硝性能保证值的不同而不同。活性组分是多元催化剂的主体,是必备的组分,没有它就缺乏所需的催化作用。助催化剂本身没有活性或活性很小,但却能显著地改善催化剂性能。研究发现WO3与MoO3均可提高催化剂的热稳定性,并能改善V2O5与TiO2之间的电子作用,提高催化剂的活性、选择性和机械强度。除此以外,MoO3还可以增强催化剂的抗As2O3中毒能力。载体主要起到支撑、分散、稳定催化活性物质的作用,同时TiO2本身也有微弱的催化能力。选用锐钛矿型的TiO2作为SCR催化剂的载体,与其他氧化物(如Al2O3、ZrO2)载体相比,TiO2抑制SO2氧化的能力强,能很好的分散表面的钒物种和TiO2的半导体本质。
2.对SCR催化剂的要求 理想的燃煤烟气脱硝催化剂需要满足以下条件: (1) 活性高为满足国家严格的排放标准,需要达到80%~90%的脱硝率,即要求催化剂有很高的SCR活性; (2) 选择性强还原剂NH3主要是被NO x氧化成N2和H2O,而不是被O2氧化。催化剂的高选择性有助于提高还原剂的利用率,降低运行成本; (3) 机械性能好燃煤电厂大多采用高灰布置方式,SCR催化剂需长期受大气流和粉尘的冲刷磨损,并且安装过程对催化剂的机械强度也有一定的要求; (4) 抗毒性强烟气和飞灰中含有较多的毒物,催化剂需要耐毒物的长期侵蚀,长久保持理想的活性; (5) 其他 SCR催化剂对SO2的氧化率低,良好的化学、机械和热稳定性,较大的比表面积和良好的孔结构,压降低、价格低、寿命长。此外,还要求SCR催化剂结构简单、占地省、易于拆卸或装填。催化剂类型。
3.电厂烟气脱硝催化剂的主要类型有蜂窝式、板式和波纹式,蜂窝式催化剂表面积大、活性高、体积小,目前占据了80%的市场份额,平板式催化剂比例其次,波纹板最少。安徽康菲尔检测科技有限公司专门检测SCR脱硝催化剂的各项性能指标,您可以去官网看下哦。
燃煤电厂脱硝催化剂scr什么成分研究较好
脱硝催化剂原材料包括:麦森钛白粉MS-TCA03脱硝催化剂比表面积大、催化活性高、化学性质稳定、耐硫好、使用寿命长。本品是SCR脱硝催化剂的载体材料, 主要是处理氮氧化物,专门为垃圾焚烧电厂和化工、炼油、炼焦、玻璃制造厂烟气治理以及汽车、轮船尾气处理所需脱硝催化剂的制造。亲水性高、吸附力强,比表面积大,催化活性高,600℃高温烧结后比表面积稳定,不产生二次污染。此产品主要用于脱硝,可使100%烟气量条件下,脱硝率95%以上。
请问我进了一家催化剂厂,生产SCR脱硝催化剂。长期生产对身体有害吗?
SCR脱硝催化反应器中装填的催化剂是SCR 工艺的核心。金属氧化物催化剂有:V2O5、Fe2O3、CuO、Cr2O3、Co3O4、NiO、CeO2、La2O3、Pr6O11、Nd2O3、Gd2O3、Yb2O3等,催化活性以V2O5最高。V2O5同时也是硫酸生产中将SO2氧化成SO3的催化剂,且催化活性很高,故SCR 工艺中将V2O5的负载量减少到1.5%(重量百分比)以下,并加入WO3或MoO3作为助催化剂,在保持催化还原NOx活性的基础上尽可能减少对SO2的催化氧化。助催化剂的加入能提高水热稳定性,抵抗烟气中As 等有毒物质。
任何化工企业生产过程中,不可避免的损害身体,不适合长期在生产线上工作。
谁能解释一下什么是scr脱硝催化剂,以及我国的现状
SCR催化剂可以根据原材料、结构、工作温度、用途等标准进行不同的分类.
按原材料催化剂分为铂系列、钛系列、钒系列及混合型系列.最初的催化剂为铂系列催化剂,由于铂系列催化剂价格昂贵,对灰分要求高,在电厂烟气SCR脱硝技术中已停用.目前的SCR催化剂一般为使用TiO2载体的V2O5/WO3及MoO3等金属氧化物.催化剂的这些主要成分占99%以上,其余微量组分对催化剂性能也起到重要作用.所有催化剂成分的具体含量均为催化剂厂商的保密值.
按结构催化剂分为板式、波纹式和蜂窝式.板式催化剂为非均质催化剂,以玻璃纤维和TiO2为载体,涂敷V2O5和WO3等活性物质,其表面遭到灰分等的破坏磨损后,不能维持原有的催化性能,催化剂再生几乎不可能.波纹式催化剂为非均质催化剂,以柔软纤维为载体,涂敷V2O5和WO3等活性物质,催化剂表面遭到灰分等的破坏磨损后,不能维持原有的催化性能,催化剂再生不可能.蜂窝式催化剂属于均质催化剂,以TiO2、V2O5、WO3为主要成分,催化剂本体全部是催化剂材料,因此其表面遭到灰分等的破坏磨损后,仍然能维持原有的催化性能,催化剂可以再生.全世界大部分燃煤发电厂(95%)使用蜂窝式和板式催化剂,其中蜂窝式催化剂由于其强耐久性、高耐腐性、高可靠性、高反复利用率、低压降等特性,得到广泛应用.从目前已投入运行的SCR看,75%采用蜂窝式催化剂,新建机组采用蜂窝的比例也基本相当.
按载体材料催化剂分为金属载体催化剂和陶瓷载体催化剂;陶瓷载体催化剂耐久性强、密度轻,是采用最多的催化剂载体材料.此外,陶瓷载体的主要成分为董青石,高岭土中蕴藏着丰富的茵青石原料,在我国有丰富的资源,价格相对较低.
按工作温度催化剂分为高温型和低温型.高温型催化剂以TiO2、V2O5为主要成分,适用工作温度为280~400℃,适用于燃煤电厂、燃重油电厂和燃气电厂.低温型催化剂以TiO2、V2O5、MnO为主要成分,适用工作温度为>180℃,已用于燃油、燃气电厂,韩国进行了燃煤电厂的工业应用试验.
按用途催化剂分为燃煤型和燃油、燃气型.燃煤和燃油、燃气型催化剂的主要区别是蜂窝内孔尺寸,一般燃煤>5mm,燃油、燃气<4mm.
scr脱硝催化剂
SCR催化剂可以根据原材料、结构、工作温度、用途等标准进行不同的分类。
按原材料催化剂分为铂系列、钛系列、钒系列及混合型系列。最初的催化剂为铂系列催化剂,由于铂系列催化剂价格昂贵,对灰分要求高,在电厂烟气SCR脱硝技术中已停用。目前的SCR催化剂一般为使用TiO2载体的V2O5/WO3及MoO3等金属氧化物。催化剂的这些主要成分占99%以上, 其余微量组分对催化剂性能也起到重要作用。所有催化剂成分的具体含量均为催化剂厂商的保密值。
按结构催化剂分为板式、波纹式和蜂窝式。板式催化剂为非均质催化剂,以玻璃纤维和TiO2为载体,涂敷V2O5和WO3等活性物质,其表面遭到灰分等的破坏磨损后,不能维持原有的催化性能,催化剂再生几乎不可能。波纹式催化剂为非均质催化剂,以柔软纤维为载体,涂敷V2O5和WO3等活性物质,催化剂表面遭到灰分等的破坏磨损后,不能维持原有的催化性能,催化剂再生不可能。蜂窝式催化剂属于均质催化剂, 以TiO2、V2O5、WO3为主要成分,催化剂本体全部是催化剂材料,因此其表面遭到灰分等的破坏磨损后,仍然能维持原有的催化性能,催化剂可以再生。全世界大部分燃煤发电厂(95%)使用蜂窝式和板式催化剂,其中蜂窝式催化剂由于其强耐久性、高耐腐性、高可靠性、高反复利用率、低压降等特性,得到广泛应用。从目前已投入运行的SCR看,75%采用蜂窝式催化剂,新建机组采用蜂窝的比例也基本相当。
按载体材料催化剂分为金属载体催化剂和陶瓷载体催化剂;陶瓷载体催化剂耐久性强、密度轻,是采用最多的催化剂载体材料。此外,陶瓷载体的主要成分为董青石,高岭土中蕴藏着丰富的茵青石原料,在我国有丰富的资源,价格相对较低。
按工作温度催化剂分为高温型和低温型。高温型催化剂以TiO2、V2O5为主要成分,适用工作温度为280~400℃,适用于燃煤电厂、燃重油电厂和燃气电厂。低温型催化剂以TiO2、V2O5、MnO为主要成分,适用工作温度为>180℃,已用于燃油、燃气电厂,韩国进行了燃煤电厂的工业应用试验。
按用途催化剂分为燃煤型和燃油、燃气型。燃煤和燃油、燃气型催化剂的主要区别是蜂窝内孔尺寸,一般燃煤>5mm,燃油、燃气<4mm。