基于选择性催化还原法的火电厂烟气脱硝技术

为了降低火电厂烟气中的氮氧化物含量,减少环境污染,提出基于选择性催化还原法的火电厂烟气脱硝技术。首先,以TiO_(2)为催化剂,以氨水作为还原剂,设计选择性催化还原反应器。然后,在设计反应器时,为提高脱硝效率,提高烟气与还原剂的接触面积和混合均匀性,设置喷射混合器、气流控制装置。最后,启动脱硝过程,将还原剂喷射到烟气中,在催化剂的作用下将烟气中的NO_(x)转化为氮气和水蒸气,达到火电厂烟气脱硝目的。实验结果表明,在火电厂烟气脱硝中,选择性催化还原法的脱硝率更高,说明该方法具有可行性。

选择性非催化还原烟气脱硝技术的研究现状与发展

选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction,SNCR)脱硝技术广泛应用于燃烧后烟气NOx排放控制,尤其适用于循环流化床(circulation fluidized bed,CFB)锅炉烟气脱硝。SNCR技术工程应用的NOx脱除效率受到诸多因素的影响,现阶段CFB机组调峰运行期间烟温过低易导致SNCR脱除性能不佳。本文系统阐述了SNCR技术的研究现状与发展,分析了影响脱硝性能的主要工艺参数,对比了各新型还原剂与活性添加剂对脱硝效率的增效特性,总结了不同SNCR反应动力学模型的特点及模拟计算关键反应机理。CFB锅炉二次风口布置SNCR脱硝喷枪、喷枪错位布置及非定速雾化喷射等优化方式可一定程度提高脱硝效率;负载氨基还原剂、活性添加剂、助燃剂等的高分子固体脱硝剂具有显著的低温增效性能;亲水性添加剂(乙醇、乙酸、过氧化氢)与碱金属化合物(碳酸钠、氢氧化钠、乙酸钠)用于SNCR低温增效脱硝的工程应用前景良好;结合机理实验与反应动力学模拟计算可进一步探明SNCR微观反应机理,为该工艺的增效优化提供理论参考。

选择性非催化还原法烟气脱硝工业试验

以氨水作为还原剂,在日产5 kt的新型干法水泥生产线分解炉上进行选择性非催化还原脱硝工艺的工业性试验研究。在氨水质量分数为13.0%、喷入点温度为894℃、n(NH3)∶n(NOx)为1.2、雾化压力为0.35 MPa的条件下,NOx去除率最高,为72.8%,剩余NOx质量浓度为196 mg/m3,剩余NH3质量浓度小于0.9 mg/m3,远低于《水泥工业大气污染物排放标准》征求意见稿中限定的NOx和NH3质量浓度。

选择性催化还原法烟气脱硝关键技术分析

分析了目前我国烟气脱硝市场的情况,对选择性催化还原法脱硝技术的喷氨装置选型、流场模拟试验、SCR反应器设计、脱硝烟道灰斗设计、催化剂选型、脱硝系统调试、脱硝系统运行及维护管理等关键技术进行了论述,针对国内脱硝工程建设提出了几点建议。

选择性催化还原法烟气脱硝仪控系统设计

选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝技术是目前火力发电厂烟气脱硝技术最为成熟的工艺技术,该工艺技术不仅脱硝效率高,而且运行安全,易于控制。在介绍SCR烟气脱硝系统工艺、安装布置的基础上,着重对脱硝系统的参数监测、控制及运行等问题进行了研究。

选择性催化还原法烟气脱硝系统改造实例分析

介绍了火电厂选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝技术,结合某600MW机组SCR烟气脱硝系统改造工程,分析了尿素法SCR烟气脱硝系统的特点、工艺流程,提出了具体的改造方案,可为同类工程的设计提供参考。

用于选择性催化还原法烟气脱硝的催化剂

论述了在使用不同催化剂和不同还原剂的条件下,选择性催化还原( SCR)脱除电站烟气中氮氧化物的基本原理.SCR催化剂有三种不同的类型:贵金属型、金属氧化物型和离子交换的沸石分子筛型,并讨论了三种不同催化剂在SCR反应过程中的活性特征.论述了在国外应用最广泛的V2 O5- WO3 - Mo O3 /Ti O2 类催化剂的成分组成以及各成分在反应过程中的作用.列举了在SCR催化剂的生产和使用过程中需要考虑和解决的主要问题.

选择性催化还原烟气脱硝反应器流场的模拟优化

为改善反应器的性能,分析了影响选择性催化还原(SCR)反应器性能的因素及其关系,阐明了流场均匀性对提高SCR反应器运行性能的重要性,指出优化流场是提高SCR反应器性能的有效措施.以一台660MW机组为例,对其SCR反应器入口烟道和反应器导流部件进行了模拟优化设计,得出了流场优化设计布置方案.结果表明:通过优化布置,可以提高喷氨格栅(AIG)截面和催化剂入口截面速度分布的均匀性,从而改善SCR反应器的运行性能.

烟气脱硝选择性催化还原催化剂反应模拟研究

以E-R机制为动力学基础,建立了选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)催化剂单孔道一维数学模型,用于模拟SCR催化剂孔道内的反应进程。模型同时还考虑了氨氧化的副反应以及孔道内反应的热效应。经过模拟结果和实验结果对照,证明了模型的合理性。利用模型计算了孔道内的浓度和温度分布、不同运行参数对NO转化率的影响,及催化剂孔大小与孔形状对脱硝效率的影响。模拟计算结果表明,沿孔道方向反应物浓度逐渐降低,而温度略有提高;在反应温度为320～380℃、氨氮比为1.0～1.05和空速为3 200 h-1的运行条件下,单孔道SCR的NO转化率能达到65%以上;另外,通过对孔形状和孔大小的模拟计算发现,催化剂孔节距应设计小于10 mm为宜,而催化剂选用蜂窝式较板式和波纹板式具有更高的NO转化率。

烟气组分和添加剂对选择性非催化还原脱硝特性的影响

利用携带流脱硝试验装置，研究了反应温度（Tr）、烟气组分（O2、CO、水蒸气）、飞灰以及碱金属添加剂等对选择性非催化还原（selective non-catalytic reduction，SNCR）脱硝效果的影响，探讨了NO还原机理。结果表明：随着反应温度的升高，SNCR脱硝效率呈现先增加后降低的趋势。随着烟气中氧含量的增加，SNCR脱硝效率呈现先快速增加后逐渐降低的趋势，当氧含量为2%时，脱硝效率取得最大值84.6%。烟气中CO存在对SNCR脱硝具有一定的抑制作用。随着烟气中水蒸气含量（0～15%）的增加，脱硝效率呈现先增加后减少并逐渐趋于稳定的趋势，4%水蒸气条件下 SNCR脱硝效率达到最大值，约为73.5%。碱金属（钠、钾）添加剂对SNCR脱硝具有显著的促进作用，燃煤飞灰对SNCR脱硝效率则具有一定的抑制作用，添加125μmol/mol Na2CO3的SNCR脱硝效率可达84.9%，在水蒸气、CO、Na2CO3和飞灰的耦合作用下，仍可获得72.1%的脱硝效率。

选择性催化还原烟气脱硝技术进展及工程应用

对目前广泛应用及正在研究的选择性催化还原 (SCR)烟气脱硝技术及催化剂进行了综述。详细分析了影响SCR过程的诸因素 ,如反应温度、烟气在反应器内的空间速度、烟气流型及与氨的湍流混合 ,以及催化剂钝化等 ,并提出了预防措施。指出目前SCR虽然技术成熟 ,脱硝效率高 ,但其投资和运行费用亦很高 ,成为限制SCR发展应用的主要原因。介绍了可使SCR整体成本降低的低温SCR技术的进展和研究目标。

烟气脱硝低温选择性催化还原金属氧化物催化剂的研究进展

低温选择性催化还原(SCR)技术具有很高的脱硝效率。概述了低温SCR金属氧化物催化剂的制备方法和性能,分析了催化剂的失活原因和再生方法,探讨了催化反应的机理,并介绍了低温SCR技术在工业烟气脱硝中的应用案例。SCR催化剂未来的发展不仅要以低温下的高活性和高选择性为主要目的,还要考虑到催化剂的抗失活性能(如抗硫性和抗水稳定性)和操作温度范围,使其可广泛应用于不同的工况中,以满足我国日益提高的环保要求。

烟气选择性催化还原脱硝的数值模拟研究进展

采用数值模拟方法对火电厂SCR系统的预报具有经济、快捷和实用的优点。本文在总结国内外大量文献资料的基础上,对数值模拟技术在烟气SCR脱硝中的应用进行了综述。并把SCR模拟的发展归纳为:非均相动力学模型;均相反应速率模型;催化剂单孔道反应数值模拟;系统流场的数值模拟。在此基础上,提出了三维流动和详细反应的耦合是今后SCR模拟的一个重要发展方向。

H_2O和SO_2对V_2O_5/TiO_2催化剂选择性催化还原烟气脱硝性能的影响

通过浸渍法制备了V2O5/TiO2催化剂,考察了H2O和SO2对该催化剂NH3选择性催化剂还原NO性能的影响。结果表明,H2O对V2O5/TiO2催化剂上的选择性催化还原反应具有一定抑制作用,但是同时能够抑制N2O的生成。SO2在干烟气条件和湿烟气条件((H2O)10%)下对V2O5/TiO2催化剂上NO还原活性影响不大。H2O的存在增加了催化剂表面的Br nsted酸性位,提高了NH3在催化剂表面上的吸附。催化剂的脱硝活性随着反应气氛中H2O体积分数的增加而降低,可能是因为大量水蒸气的出现抑制了吸附于Br nsted酸性位上的NH4+离子与NO的反应。SO2在V2O5/TiO2催化剂表面形成SO42,SO42可能增加了表面酸性,有助于提高选择性催化还原反应速率。

选择性催化还原烟气脱硝反应器的变工况运行分析

建立了选择性催化还原烟气脱硝过程数学模型,对烟气脱硝反应器的变工况参数进行了计算分析,并研究了反应器入口烟气流量、温度和NOx浓度等参数变化对脱硝效率和氨逃逸量等参数的影响,为选择性催化还原烟气脱硝反应器的设计和运行提出了建议.

选择性催化还原烟气脱硝技术的生命周期评价

运用生命周期评价(life cycle assessment,LCA)方法,以某电厂600MW机组选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)烟气脱硝项目为研究对象,对液氨、触媒与SCR建材的生产、运输及烟气脱硝3个过程进行了生命周期清单分析,并分别计算各子过程中的能源消耗及对环境的影响。结果表明,一年内该电厂SCR烟气脱硝项目的环境影响负荷为45507.34kg(2000年人均环境影响潜值),低于未经脱硝直接排入大气的烟气环境影响负荷99617.65kg,明显地改善了大气环境。

操作条件对V_2O_5/TiO_2催化剂选择性催化还原烟气脱硝性能的影响

采用浸渍法制备了V2O5/TiO2催化剂,考察了操作条件对该催化剂选择性催化还原(SCR)烟气脱硝性能的影响。结果表明:在典型的SCR反应温度范围(300～400℃)内,催化剂具有较高的脱硝率(92.7%～98.8%);当反应温度超过400℃时,N2O开始生成,催化剂的选择性下降。空速对催化剂脱硝率的影响与反应温度有关。n(NH3)/n(NO)与催化剂的脱硝率和氨逃逸密切相关。催化剂表现出较广的NO浓度适应性。当O2体积分数超过2%时,可以消除其对催化剂脱硝率的影响;O2是SCR反应过程中被还原活性位再氧化的主要氧源。

选择性催化还原烟气脱硝技术应用

选择性还原脱硝是目前治理燃煤电厂烟气氮氧化物效率最好、也最成熟的工艺技术。以阳城电厂8号机组600MW脱硝工程为实例,介绍该厂烟气脱硝工程在高尘布置下的系统结构和工艺流程特点:烟道设计压力提高1.0～1.5MPa,烟道内部考虑积灰和热膨胀的影响,烟道和反应器设计要进行流场模拟和系统优化。通过对脱硝工程的安装调试,得到以下经验:烟道接口的标注,氨区考虑疏水问题,统一标准和规范等。阳城电厂烟气脱硝工程不仅对熟悉和掌握烟气脱硝技术起到了推动作用,为脱硝工程的安装和执行提供了宝贵的经验。

γ-Al_2O_3负载多金属复合催化剂选择性催化还原烟气脱硝

以γ-Al_2O_3作为载体,先后负载CeO_2,MnC_2O_4,Fe(NO_3)_3,CrO_3,Ni(NO_3)_2,NH_4VO_3等多种金属组分制备γ-Al_2O_3负载多金属复合催化剂,并用于模拟烟气的选择性催化还原脱硝。通过SEM和XRD技术对催化剂进行了表征。表征结果显示:Fe,Mn,Cr的添加能增加催化剂的低温催化活性、提高催化剂的N2选择性;γ-Al_2O_3对活性金属氧化物的负载效果良好。实验结果表明:各金属化合物的最佳加入量为w(MnC_2O_4·2H_2O)=2 0%,w(Fe(NO_3)_3·9H_2O)=1 5%,w(CrO_3)=10%,w(Ni(NO_3)_2·6H_2O)=5%,w(NH_4VO_3)=10%,w(CeO_2)=5%,w(γ-Al_2O_3)=35%;以在最佳正交实验条件下制得的γ-Al_2O_3负载多金属复合物为催化剂,在脱硝反应温度为205℃的条件下,NO转化率为96.7%;γ-Al_2O_3负载多金属复合催化剂经5次重复使用,NO转化率仍可稳定在94%左右。

选择性催化还原烟气脱硝技术中间试验

氮氧化物选择性催化还原技术是发达国家广泛采用的火电厂烟气脱硝技术,我国尚不掌握火电厂SCR烟气脱硝装置的设计技术和相关经验。根据前期进行的SCR烟气脱硝小型试验结果,结合计算流体力学(CFD)软件设计并建立了SCR烟气脱硝中间试验装置。在实际燃煤条件下,进行有关的试验,考察了氨氮比、空速和温度对脱硝效率的影响,试验数据与小型试验结果基本吻合,从而验证了中试装置设计的合理性,所形成的设计方法和获得的经验对全尺寸装置的设计有重要参考价值。