目前SCR脫硝催化劑的研究熱點(diǎn)之一是過渡金屬負(fù)載或者離子交換的微孔分子篩催化劑,該催化劑一般以Cu或者Fe為活性組分。Cu基分子篩催化劑具有良好的低溫催化能力;Fe基分子篩催化劑能在高溫下保持較高的NOx轉(zhuǎn)化率;過渡金屬氧化物CeO2因良好的氧化還原能力和強(qiáng)烈的金屬間相互作用,在催化劑上的應(yīng)用前景也相當(dāng)廣闊。唐劍驍?shù)纫缘润w積浸漬法為基礎(chǔ),探究微波干燥和普通干燥制得負(fù)載型Cu基分子篩催化劑M-4Cu-ZSM-5和4Cu-ZSM-5的脫硝活性。研究結(jié)果表明,銅的引入對ZSM分子篩的脫硝活性有明顯的提升作用;M-4Cu-ZSM-5催化劑在低于200℃時顯示比4Cu-ZSM-5略高的脫硝活性。黃增斌等分別以β、ZSM-5和USY分子篩為載體,采用浸漬法制備了錳鈰催化劑,并對催化劑的低溫脫硝性能進(jìn)行了測試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,3種分子篩負(fù)載的錳鈰催化劑均有較好的低溫活性,其中Mn-Ce/USY催化劑在107℃時NOx轉(zhuǎn)化率能達(dá)到90%?;钚越M分MnOx主要以無定型態(tài)分布于催化劑表面,催化劑表面弱酸對反應(yīng)起主要作用。Zhao等分別以ZSM-5、SAPO-34為載體,制備了Cu-Mn雙金屬分子篩催化劑Cu-Mn/ZSM-5、Cu-Mn/SAPO-34。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)Cu/Mn比為3∶2時。SNCR脫硝可以達(dá)到50mg的排放標(biāo)準(zhǔn);極低排放脫硝配件
SNCR脫硝技術(shù)的應(yīng)用及前景SNCR在不同的鍋爐中的應(yīng)用。對于垃圾爐、某些工業(yè)鍋爐,由于其爐膛內(nèi)的溫度正好處于其反應(yīng)溫度窗內(nèi),因此SNCR適應(yīng)性比較好,噴氨點(diǎn)的設(shè)置和控制比較簡單。而且由于不經(jīng)過對流受熱面,爐膛內(nèi)的溫度又相對穩(wěn)定,所以運(yùn)行的可靠性相對要好一些。因此SNCR在這類鍋爐的應(yīng)用比較多。對于電站鍋爐,反應(yīng)溫度窗處于高溫對流受熱面區(qū)域。在這個區(qū)域,煙氣溫度受燃料,燃燒配風(fēng)等調(diào)整和變化以及鍋爐負(fù)荷的變動影響較大,反應(yīng)溫度窗會沿著煙氣流動方向遷移,因此SNCR設(shè)計(jì)時會設(shè)置多個噴射取。另外,在煙道截面上,煙氣溫度分布不均勻,在不到200℃的比較好反應(yīng)溫度窗內(nèi),煙氣溫度偏差可能達(dá)到100℃以上,SNCR的先天補(bǔ)足在此暴露無疑。要解決反應(yīng)溫度窗的遷移的問題,煙氣溫度的測量就是良好控制的前提。在這么高的溫度下,現(xiàn)有的技術(shù)水平,從測點(diǎn)數(shù)量、成本、測量的可靠性、儀表的損壞率都會有一些問題。另外一個問題就是氨氮摩爾比的問題。氨氮摩爾比是獲得高的脫硝效率、低的漏氨和穩(wěn)定的性能的重要因素。首先,SNCR還原反應(yīng)的氨氮摩爾比不象SCR一樣固定為1:1,隨著反應(yīng)條件的變化,這個比例是一個變化的值。然后,在SNCR的噴氨區(qū),NOx的分布的均勻性很差。SNCR脫硝設(shè)備制造脫硝系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入精細(xì)化、數(shù)據(jù)化、全自動化階段;
SNCR脫硝技術(shù)一、概述選擇性非催化還原(SNCR)系統(tǒng)是一種燃燒后的煙氣脫硝技術(shù),通過在火力發(fā)電鍋爐,垃圾燃燒爐、水泥窯爐或其他工業(yè)鍋爐的適當(dāng)位置噴入適量的還原劑來去除NOx的化學(xué)反應(yīng)過程。二、特點(diǎn)1.系統(tǒng)簡單,占地面積小。2.投資成本少,運(yùn)行費(fèi)用低。3.適合各種燃料的鍋爐。4.全自動高效控制,自動*****佳溫度區(qū)間。5.模塊化的供給系統(tǒng),使得系統(tǒng)安裝、操作和維護(hù)簡單。6.應(yīng)用范圍廣,適用與新建生產(chǎn)線和老生產(chǎn)線改造。7.脫硝效率為40%~60%,結(jié)合低氮燃燒器,脫硝效率可達(dá)70%以上。三、工藝流程圖四、脫硝裝置的總體要求脫硝裝置(包括所有需要的系統(tǒng)和設(shè)備)至少滿足以下總的要求:●鍋爐出口煙氣NOx濃度不大于500mg/Nm3時,采用SNCR技術(shù)時煙氣NOx濃度控制在200mg/Nm3以下;●脫硝裝置在設(shè)計(jì)機(jī)組60%~100%BMCR負(fù)荷范圍內(nèi)有效地運(yùn)行,脫硝效率不低于60%;●脫硝裝置和所有輔助設(shè)備能投入運(yùn)行而對鍋爐負(fù)荷、運(yùn)行方式?jīng)]有任何干擾,SNCR脫硝系統(tǒng)不增加煙氣阻力;●脫硝裝置在運(yùn)行工況下,氨的逃逸率小于8ppm;●使用20%氨水作為脫硝還原劑,但濃度會在15%-25%范圍內(nèi)波動,技術(shù)方案應(yīng)能適應(yīng)氨水濃度的變化;●煙氣脫硝工程內(nèi)電氣負(fù)荷為低壓負(fù)荷情況。
V對生態(tài)環(huán)境有0作用,不利于V基催化劑的未來發(fā)展。因?yàn)榄h(huán)境法規(guī)的嚴(yán)格要求,包括工業(yè)NOx的排放標(biāo)準(zhǔn)要求、柴油發(fā)動機(jī)NOx排放限值要求等,需要SCR脫硝催化劑毒性更低、溫度窗口更寬以及低溫活性更好。因此,低溫高效、性能穩(wěn)定、對環(huán)境無0作用的低溫SCR脫硝催化劑已成為研究熱點(diǎn)。1低溫SCR脫硝催化劑Mn基低溫SCR脫硝催化劑由于錳的價態(tài)分布較廣,不同價態(tài)的錳之間能相互轉(zhuǎn)化產(chǎn)生氧化還原性,促進(jìn)NH3選擇性還原NO從而促進(jìn)SCR反應(yīng)的進(jìn)行。Kapteijn等對單組分的MnOx做了深入的研究,制備了不同價態(tài)的純MnOx,研究了不同價態(tài)的Mn的催化活性的差異。結(jié)果表明,在低溫環(huán)境中,選用NH3作為還原劑進(jìn)行SCR反應(yīng),得到結(jié)論MnO2>Mn5O8>Mn2O3>Mn3O4>MnO,證明MnOx中Mn元素的價態(tài)對催化劑活性有很大影響。單組分的Mn基催化劑雖然反應(yīng)溫度低,催化效率高,但是由于在低溫條件下對N2的選擇性差,對SO2和H2O的抵抗性能較差,容易在煙氣中失活。為了解決單組分Mn基催化劑的缺點(diǎn),近年來研究人員將其他金屬元素?fù)诫s到單組分Mn基催化劑中,形成復(fù)合Mn基催化劑。陳志航等采用檸檬酸法制備了一系列鉻錳復(fù)合氧化物催化劑,考察了鉻錳摩爾比對反應(yīng)活性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明。脫硝噴槍應(yīng)防止高溫?zé)g,增加護(hù)管和通入冷卻空氣是較好的辦法;
分別對比左右兩個分離器的脫硝效率、內(nèi)外側(cè)各8根噴槍的脫硝效率和從上到下的4層噴槍的脫硝效率,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果合理調(diào)整每根噴槍流量計(jì)的流量。5)調(diào)整配風(fēng)方式,并控制燃燒過程的含氧量,適當(dāng)延長反應(yīng)滯留時間;6)通過PLC控制系統(tǒng),根據(jù)對鍋爐負(fù)荷及排放煙氣中NOx和氨氣的在線監(jiān)測情況,自動控制調(diào)節(jié)每根噴槍的氨水流量及壓縮空氣量,使脫硝系統(tǒng)能根據(jù)負(fù)荷變化自動調(diào)節(jié)工藝參數(shù),以實(shí)現(xiàn)脫硝系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,在保證脫硝效率的前提下,降低使用成本。經(jīng)過性能優(yōu)化調(diào)試后,脫硝效率大幅提高、氨耗量減少并且氨逃逸降低。具體數(shù)據(jù)見下表:表1性能優(yōu)化調(diào)試前后對比表5、結(jié)論本文通過分析SNCR脫硝技術(shù)中氨耗量和氨逃逸的主要影響因素,并提出切實(shí)可行的對策加以控制。SNCR脫硝運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,為了實(shí)現(xiàn)**佳的脫硝效率、**少的氨耗量和**小的氨逃逸,需要選擇適量的還原劑在**佳的溫度區(qū)間內(nèi)與煙氣中充分的混合,采用優(yōu)化的噴射策略,通過提高NH3的反應(yīng)效率,降低還原劑的使用量,將氨逃逸降至**低,以降低運(yùn)行成本、減少二次污染及避免設(shè)備的腐蝕。精細(xì)脫硝工藝有助于降低氨水消耗、降低氨逃逸;小風(fēng)量脫硝報(bào)價表
一般采用氨水、液氨、尿素、臭氧等作為還原劑;極低排放脫硝配件
電廠SNCR脫硝可行性:1、國內(nèi)外SNCR脫硝在電廠鍋爐和工業(yè)鍋爐上已廣泛應(yīng)用,脫硝率達(dá)標(biāo),該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)為相關(guān)**認(rèn)定為成熟可靠的脫硝技術(shù)。2、鍋爐煙氣的溫度有符合SNCR反應(yīng)的溫度范圍,可以確保較高的脫硝率。3、中小型鍋爐爐膛和煙道截面積小,有利霧場分布和還原劑的混合,確保脫硝率。4、投資低且不需要對鍋爐進(jìn)行改造,對鍋爐系統(tǒng)的正常運(yùn)行幾本無影響。電廠鍋爐SNCR脫硝系統(tǒng)有氨水和尿素兩種還原劑,以下分別對兩種系統(tǒng)進(jìn)行介紹。1、電廠脫硝氨水技術(shù)參數(shù)—SNCR(尿素)脫硝系統(tǒng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu):該系統(tǒng)主要有五部分組成:尿素溶液配制系統(tǒng)、尿素溶液儲存系統(tǒng)、加壓沖洗系統(tǒng)、霧化噴射系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng);系統(tǒng)特點(diǎn):1、不需要大規(guī)模改造,不使用催化劑,不產(chǎn)生固體廢料。2、操作簡單,故障率低,停機(jī)自動沖洗,防止尿素溶液在管路中結(jié)晶。3、關(guān)鍵設(shè)備部件都設(shè)有備用,保證系統(tǒng)安全運(yùn)行。4、鍋爐溫度符合SNCR的反應(yīng)溫度,脫硝效率高。5、尿素?zé)o毒無害,系統(tǒng)安全系數(shù)高,沒有安全隱患。6、對生產(chǎn)工藝和鍋爐設(shè)備質(zhì)量無影響。系統(tǒng)用途:用于水泥生產(chǎn)線、電廠鍋爐、工業(yè)鍋爐的煙氣脫硝。系統(tǒng)維護(hù):定期對管路閥門和脫硝噴槍進(jìn)行檢查,不讓跑冒滴漏現(xiàn)象發(fā)生,停機(jī)時對管路進(jìn)行沖洗。極低排放脫硝配件
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