300MW机组选择性催化还原脱硝反应塔入口结构优化

选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)脱硝反应塔入口气流不均匀会导致脱硝率下降、氨逃逸率增大以及加速部分催化剂老化等问题,对此,采用Flunt数值模拟方法,对某300 MW机组SCR脱硝反应塔入口结构进行优化。模拟结果表明,反应塔入口宜采用三角形入口,入口处设置垂直导流板,之前还需设置倾斜导流板,这种结构能使进入反应塔的烟气流动均匀和稳定。

低SO_(2)氧化率钒钛基选择性催化还原脱硝催化剂研究进展

选择性催化还原(SCR)脱硝技术是目前烟气氮氧化物控制最主流的技术。商用SCR催化剂主要由V 2O 5-WO_(3)(MoO_(3))/TiO_(2)组成,其中V 2 O 5不仅对烟气中的氮氧化物有催化还原作用,同时也能促进SO_(2)的氧化,导致硫酸铵盐的生成,进而造成催化剂孔道堵塞,活性位点减少,使催化剂活性降低,脱硝效率下降。基于此,主要探讨了钒钛基SCR催化剂对SO_(2)的氧化机理及其研究进展,总结了国内外降低钒钛基SCR催化剂SO_(2)氧化率的一些主要措施,并对此进行了分析和讨论。

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。

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。

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.

燃煤锅炉选择性催化还原脱硝反应器结构的模拟优化

以某600 MW燃煤锅炉选择性催化还原(SCR)反应器为研究对象建立数学模型,对SCR反应器的结构进行了数值模拟优化,并对优化结果进行了物理模拟分析及验证.结果表明:导流板对均匀流场具有明显的作用;物理模拟试验中进入催化剂第1层前的CO2浓度分布标准偏差小于2%,速度分布标准偏差接近14%,与数值模拟结果较吻合,从而验证了优化方案的合理性;物理模拟系统的风道在催化剂层前拥有5级调节装置,可对脱硝反应器的优化设计及运行起到参考作用.

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.

基于PSO优化的模糊控制器在选择性催化还原脱硝技术中的应用

工业领域常常会产生大量的NOx污染物,而选择性催化还原脱硝是一种常用于减少污染物排放的技术。该技术在应用过程中面临参数选择困难、稳定性差的问题,因此,需通过粒子群优化的模糊控制器来提高其性能。结果显示,仿真模型出口NOx浓度波动减少30%,氨气流量稳定,稳态与变负荷下控制效果更好,设定值与实际值偏差减少15%。该方法能提高脱硝效率,并能保持系统的稳定性。

电厂尾气选择性催化还原脱硝反应器数值模拟及优化设计

采用Fluent 14.0对某电厂300 MW燃煤机组选择性催化还原(SCR)烟气脱硝反应器内的流场进行了数值模拟,对导流板和整流格栅进行了优化设计,对比分析了不同导流板设计方案下第1层催化剂上方烟气速度相对标准偏差、入射催化剂角度及氨氮物质的量之比。结果表明,采用最优设计方案时,反应器内第1层催化剂上方烟气速度分布均匀,相对标准偏差为12.4%,入射催化剂角度最大为10°,氨氮物质的量之比的相对标准偏差为1.8%,温度分布最大绝对偏差为1.44℃,从脱硝装置入口到出口之间系统总压力损失为327.85Pa(不考虑催化剂阻力)。

煤粉工业锅炉的选择性非催化还原脱硝性能试验改进

采用选择性非催化还原(SNCR)脱硝须克服脱硝效率偏低和氨逃逸严重等现象,对其进行试验改进可提升多种类型锅炉的脱硝性能。基于煤粉工业锅炉SNCR试验系统,通过试验测量2种炉膛结构、不同容量的煤粉工业锅炉炉膛温度分布,从喷枪支数、温度和SNCR等方面阐述对脱硝性能的影响,对4个供热站的15台锅炉进行SNCR优化改造,增加喷枪开孔和电磁流量计并改造SNCR系统管路,进而对SNCR优化改造效果进行评估,从而研究单喷枪和多喷枪组合对选择性非催化还原(SNCR)脱硝性能的影响。结果发现:喷枪组合的脱硝效率一般优于单喷枪,主要取决于炉膛内温度分布,即需获得最佳脱硝反应温度和氨氮物质的量比及找到锅炉SNCR的最佳喷枪位置;当炉膛截面平均温度为800~900℃、氨氮比为1.5~2.0时,SNCR可达到较好的脱硝效率且氨逃逸较低;对供热站改造前后的脱硝反应剂用量进行分析,发现改造后的尿素用量比未改造前总体降低23.2%,液氧用量总体降低75.3%,即改造后的尿素用量和液氧用量均显著降低,说明供热站SNCR改造能够大幅降低煤粉锅炉的运行成本。

选择性非催化还原脱硝氨逃逸及二次污染物排放

选择性非催化还原(SNCR)脱硝是利用还原剂NH_(3)将烟气中NO还原为N_(2)的NO_(x)净化技术,本文通过实验研究了温度对SNCR脱硝效率的影响,SNCR的反应温度窗口为950~1100℃,在温度为1050℃、NSR为1.5时达到最佳脱硝效率97%。模拟SNCR反应过程中氨逃逸及二次污染物排放情况,NO_(2)排放浓度随着NSR增加而降低,N_(2)O排放浓度和NH_(3)逃逸量随着NSR增加而增加。综合考虑经济、环保及脱硝效率等因素,选取NSR为1.5为宜。

选择性非催化还原脱硝性能的实验模拟分析

选择性非催化还原(SNCR)脱硝是利用还原剂NH_(3)将烟气中NO还原为N2的NOx净化技术,对SNCR脱硝性能进行实验模拟研究。考察温度、初始NH_(3)和NO摩尔浓度比值(NSR)和O_(2)含量等影响因素对脱硝效率的影响。结果表明:在950~1100℃的温度范围内,SNCR可以取得50%以上的脱硝效率;脱硝效率随氧含量增加逐渐下降;随着初始NH_(3)和NO摩尔浓度比值(NSR)增加,脱硝效率先增加后趋于平缓,最佳NSR为1.5。综合考虑经济、环保及脱硝效率等因素,选取温度为950~1100℃、NSR为1.5、O_(2)含量为4.4%的条件时,能取得满意的脱硝效果。

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。

Ce对Mn／TiO2／堇青石整体低温脱硝选择性催化还原催化剂的改性

通过溶胶-凝胶法将TiO2溶胶负载在堇青石载体上,再浸渍Mn和Ce活性组分,得到整体式催化剂,并用于NH3选择性催化还原（ SCR） NOx .结果表明,添加Ce以后,催化剂的低温脱硝活性得到明显提高,在空速6000 h-1时,120℃下NO转化率由71.1%提高到97.8%,并且在120-240℃范围内, NO的转化率均保持在95%以上. Ce改性后催化剂具有较大的比表面积和孔体积；催化剂表面含有更高含量的Mn4＋和较多的表面化学吸附氧,增加了NH3的吸附能力,并进一步促进了NO氧化活性,使SCR活性显著提高.

Mn-Ce-Zr/γ-Al_2O_3催化剂低温选择性催化还原脱硝性能分析

采用溶胶凝胶法制备了低温脱硝活性良好的Mn-Ce-Zr/γ-Al2O3催化剂。催化剂在150℃下达到接近70%的脱硝效率并在250~300℃下升高到95%左右。空速和SO2/H2O性能影响实验表明催化剂具有较好的空速变化适应能力和抗SO2/H2O中毒性能。NH3和NO氧化性能实验在固定床上进行。结果发现NH3在300℃以上会逐渐被氧化为NO;而NO在250~300℃下容易被氧化为NO2,这有利于选择性催化还原反应的进行。利用多种表征手段,如N2吸附脱附、X射线衍射、H2程序升温还原和程序升温脱附,对催化剂进行了表征。结果表明Zr可以掺杂进入Ce O2微晶晶格内并形成了固溶体结构,这可以提高催化剂的比表面积和孔结构参数。程序升温脱附结果表明NH3主要吸附在催化剂的不稳定酸性位上,而NO吸附后可以亚硝酸盐、不稳定和稳定硝酸盐等多种形式存在,这有利于促进低温选择性催化还原反应的进行。

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。

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。

铁基催化剂选择性催化还原烟气脱硝特性比较研究

以铁及铁的氧化物为床料,研究了不同催化剂对脱除烟气中氮氧化物效率的影响。实验中分别采用Fe和Fe2O3的混合物、纯Fe2O3及Fe3O4作为催化剂,研究在中低温的范围内烟气脱硝效果。结果表明,铁氧化物对选择性催化还原脱硝均有作用,但Fe2O3的活性更强,脱硝效果更大,在250℃时得到最高为91%的转化率。同时对催化剂进行了X射线衍射分析,初步确定反应的物相,M?ssbauer光谱分析则进一步确定催化剂所处的环境,结果表明两者的分析一致,γ-Fe2O3在选择性催化还原反应中起决定性的作用。

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。