利用NH_3选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术研究进展

介绍了利用NH3选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术的机理、动力学模拟以及着重介绍了用于SCR过程中的各种催化剂的研究进展,最后分析了在SCR脱硝过程中的主要影响因素。并展望了今后脱硝过程中的方向,是进一步探讨各种催化剂的催化机理,从而研究更为合适的催化剂。

选择性催化还原SCR法烟气脱硝技术(六)

6.2国内应用实例 6.2.1SCR法脱硝系统的试验 SCR法脱硝最突出的优势是脱硝效率高,如果要求NOx的排放浓度低于200mg/Nm^3,甚至达到100mg/Nm^3左右,从目前烟气脱硝技术的发展水平看,非它莫属.但是,这种脱硝最大的缺点是投资大,运行费用高,有的资料显示比SNCR法脱硝高出几倍.这对于我国低利润的水泥工业来说,确实是一个严峻的挑战.

选择性催化还原SCR法烟气脱硝技术(三)

催化塔是SCR法脱硝系统中一个最大的设备或装置,由于其内部需要安装多个床层的催化剂,所以一般都很高.如果自身独立布置,考虑风、雪等载荷的作用,必然需要很强固的钢结构支撑;另外,催化塔所要脱硝的烟气都由窑尾预热器C1筒排出.因此,催化塔一般都靠近窑尾塔架安装.

选择性催化还原SCR法烟气脱硝技术(四)

（上接2016年3期）4.2.2催化剂使用寿命、失效与再生在SCR法脱硝系统中,催化剂的使用寿命是十分重要的。它既关系到脱硝效率,又决定着运行和维修成本,所以是企业最关注的一个重要技术经济指标。但无论质量怎样好的催化剂都不能一劳永逸,都是要失效的,只是时间长短有别而已。4.2.2.1对催化剂使用寿命的要求在SCR法脱硝系统运行中,催化剂既要经受住含尘烟气的冲刷磨损,又要能保持较高的活性。

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。

选择性催化还原SCR法烟气脱硝技术(二)

3还原剂的制备选择性催化还原SCR法脱硝系统与SNCR法脱硝系统一样,也需要还原剂.现在采用的还原剂也与SNCR法脱硝基本相同,仍然是氨水、尿素和液氨,其有效成分都是氨气NH3,但制备工艺过程不同.氨水和尿素需要分解才能制备得到NH3,同时产生水和CO2等副产物,而液氨或称纯氨可以通过直接蒸发获得NH3,不需要另外处理.采用氨水作还原剂时,一般选用浓度为20%～30%的氨水,采用尿素作为还原剂时,一般选用浓度为40%～50%的尿素溶液.

选择性催化还原SCR法烟气脱硝技术(五)

6SCR法脱硝系统的应用实例 6.1国外应用实例 水泥窑炉采用SCR法脱硝系统的应用在近几年已有发展,到2013年底已由原来3条已发展到现在的7条水泥生产线投入运行应用,简列于表9中.另外,意大利Renato Ltalcementl和德国Kollenbach两个水泥厂都正在筹建SCR法脱硝系统工程.

选择催化还原SCR脱硝技术在电站锅炉的应用

详细介绍了选择催化还原技术(SCR)在世界各国的推广应用情况及其系统的3种典型布置方式和特点,总结分析了SCR系统运行对电站锅炉运行带来的不利影响。催化剂是SCR系统的重要部分,分析了SCR运行中引起催化剂失效的各种原因,指出了当前催化剂和新型SCR技术的研究热点。

欧洲SCR选择性催化还原技术的发展状况

目前,几乎所有的欧洲载货汽车制造商,比如达夫、依维柯、梅赛德斯-奔驰、雷诺以及沃尔沃公司,为了减少载货汽车尾气中有害成分的排放,均采用了SCR选择性催化还原技术(Selective Catalitic Reduction).

柴油机选择性催化还原捕集技术(SDPF)的研究现状与发展趋势

日益严格的柴油机排放法规使得其主要排放污染物氮氧化物(NO_(x))和颗粒物(PM)限值进一步降低.目前去除NO_(x)的主要机外手段是选择性催化还原(SCR)技术,该技术通常在200℃以上才有良好的NO_(x)转化率,而在柴油机冷起动阶段,SCR入口的排气温度无法达到200℃,NO_(x)排放控制困难.尽管冷起动时间较短,但该阶段的NO_(x)排放量占比很高.在严格的排放法规要求下,冷起动阶段的NO_(x)排放控制日益受到关注.选择性催化还原捕集技术(SDPF)将SCR催化剂涂覆在壁流式颗粒捕集器(DPF)载体上,能够同时去除NO_(x)和PM.与SCR技术相比,SDPF更加靠近柴油机排气门,NO_(x)催化还原反应的温度得到有效提高.因此,SDPF成为了提高低温NO_(x)转化率的关键技术.本文从SDPF结构与原理、载体与催化剂、性能及影响因素、SDPF技术路线等四个方面展开综述.SDPF结构与原理方面,介绍了SDPF的基本结构和化学反应原理,并指出了该技术面临的主要挑战;SDPF载体与催化剂方面,阐述了常见的载体材料、SCR催化剂涂覆、载体结构参数设计和提高载体性能的膜技术,以及钒基、沸石基SCR催化剂的研究进展;SDPF性能及影响因素方面,对SDPF的碳烟氧化性能、NO_(x)还原性能、尿素混合性能和耐久性能进行了分析,需要重点优化碳烟氧化与NO_(x)还原之间的竞争性反应;SDPF技术路线方面,介绍了带有SDPF的后处理系统优化,尿素双喷技术、低温NO_(x)吸附、热管理等技术耦合SDPF能够进一步拓宽后处理系统的温度窗口,是满足未来超低排放法规的后处理技术发展趋势.

活性炭的预处理对CeO2/AC催化剂NH3选择性催化还原NOx性能的影响

为了改善活性炭(AC)负载的CeO_2基催化剂的脱硝性能,采用空气热氧化或硝酸对活性炭进行预处理,考察了预处理方式对其负载的CeO_2基催化剂氨选择性催化还原(NH_3-SCR)NO_x反应性能的影响。对预处理后的活性炭及其负载的CeO_2基催化剂进行了红外光谱(FTIR)、NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD)、N_2吸附-脱附、X射线衍射(XRD)及H_2-TPR等表征。结果表明:硝酸预处理显著增加了活性炭表面含氧官能团、增强了表面酸性,提高了其负载的CeO_2基催化剂的氧化还原性能,促进了催化剂表面NH_3的吸附和活化,使催化剂表现催化优异的NH_3-SCR脱硝性能。该催化剂对NO_x的起燃温度和完全转化温度分别为75℃和190℃,显著优于空气热氧化处理的活性炭制备的催化剂,但H_2O易导致催化剂活性下降。

火电厂选择性催化还原脱硝技术的可行性研究

选择性催化还原(SCR)技术是目前研究较多的治理氮氧化物的方法。本文综述了选择性催化还原法降低氮氧化物排放的机理,介绍了SCR技术反应器的设计,催化剂的使用情况和研究现状,同时展望了这一技术领域的重点研究方向。

选择性催化还原法(SCR)脱硝研究进展

概述了选择性催化还原法 (SCR)脱除NOx 的研究进展和SCR催化剂的开发情况 。

SO4^2-功能化处理对Fe2O3催化剂上氨选择性催化还原NOx性能的促进机理研究

采用沉淀法制备了Fe(OH)3和Fe2O3。通过硫酸化处理得到SO4^2-/Fe(OH)3和SO4^2-/Fe2O3两种催化剂,并将其应用于氨选择性催化还原NOx(NH3-SCR)反应,研究了SO42-功能化处理对Fe2O3催化剂上NH3-SCR脱硝性能的促进机理。结果表明,与纯的Fe2O3相比,硫酸化处理得到的催化剂上SCR活性得到显著提升;其中,SO4^2-/Fe(OH)3表现出更加优异的催化性能,在250-450℃时NOx转化率高于80%,且具有优异的稳定性和抗H2O+SO2性能。XRD、Raman、TG、FT-IR、H2-TPR、NH3-TPD和in situ DRIFTS等表征结果显示,硫酸功能化处理能抑制Fe2O3的晶粒生长,同时SO42-与Fe3+结合形成硫酸盐复合物,提高了催化剂表面酸性位点的数量和酸强度,抑制了Fe2O3上的氨氧化反应,从而提高了其脱硝催化性能。

选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术在城市生活垃圾焚烧发电厂的应用分析

随着我国经济的不断发展,人口也出现逐年增长的趋势,生活垃圾越来越多,给自然环境造成了污染,也给我国的生态文明建设造成阻碍。垃圾焚烧发电厂对处理城市生活垃圾有积极的作用,其烟气净化技术由此受到各界关注,其中氮氧化物的排放指标也随着国家标准的修订趋向越来越严格。论文介绍了选择性催化还原(SCR)的概念反应机理,以及在城市生活垃圾焚烧发电厂的应用,希望对此技术的推广有一定的促进作用。

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(SCR)脱硝技术在燃煤电厂的运用

鉴于NO_2对环境的危害,国家环保对火电厂烟气排放标准中的NO_x排放已严加限制,对烟气脱硝的要求也越来越高,因而极需推广国内烟气脱硝设备的技术运用。文中介绍了厦门华夏电力公司嵩屿电厂一、二期机组烟气脱硝工程的选择性催化还原法(SCR)脱硝技术的原理、功能及其运用,并对长期运行将会存在的问题进行分析。

选择性催化还原捕集技术的关键性能仿真

基于氮氧化物(NO_(x))还原反应与碳烟氧化反应耦合的选择性催化还原捕集技术(SDPF)数值模型,探究了SDPF的运行参数和结构参数对其NO_(x)转化率、再生特性及压降特性等关键性能的影响规律.结果表明:当SDPF入口体积比V(NO_(2))/V(NO_(x))<0.5时,碳烟沉积对NO_(x)转化率影响很小;而V(NO_(2))/V(NO_(x))>0.5时,碳烟沉积有助于提高NO_(x)转化率.主动再生过程中NO_(x)转化率明显下降,降低再生碳载量阈值有利于提高NO_(x)转化率.被动再生速率受V(NO_(2))/V(NO_(x))影响较大,但几乎不受V(NH_(3))/V(NO_(x))影响.结构参数对NO_(x)转化率和再生特性的影响较小.4 g/L以上的再生碳载量会使载体峰值温度超过800℃,催化剂热老化风险升高.提高排气流量或降低再生温度、排气氧体积分数能够有效减小峰值温度.运行参数和结构参数对压降特性的影响均较大,薄壁、高孔密度和小长径比的载体设计有利于减小压降.

选择性催化还原法(SCR)脱硝技术在大唐阳城电厂的应用

选择性催化还原法(SCR)脱硝技术具有较高的脱硝率,NH3的逃逸率低,运行稳定,维护方便,已成为目前国内外电站脱硝比较成熟的主流技术。本文介绍了大唐阳城电厂SCR脱硝技术的工艺、系统与设备,说明了在SCR脱硝系统运行中常见的问题及解决方法,并提出关于SCR脱硝需要探讨和解决的问题。

选择性催化还原系统尿素分解研究进展

选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)技术是降低柴油机氮氧化物(NO_(x))排放的有效手段,而在柴油机urea-SCR系统中,尿素分解在NO_(x)还原过程中起着重要作用。阐述了尿素分解的研究现状,重点讨论了副产物的反应路径和反应温度。分析了催化剂对尿素分解的催化作用,总结了减少沉积物的4种措施。提出了未来技术改进的3个方向:研究实际工况下的详细反应机理;使用详细分解机理进行数值模拟同时降低时间成本;使用催化剂提高中间体的反应速率。