二、新型低溫?zé)煔饷撓跫夹g(shù)原理
新型低溫脫硝技術(shù)是在傳統(tǒng)SCR技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化得到的,技術(shù)原理與其相同,主要是在催化劑的作用下,以NH3作為還原劑,有選擇性的與煙氣中的NOx反應(yīng)并生成無(wú)毒無(wú)污染的N2和H2O。還原劑還可以是碳?xì)浠衔?/span>(如甲烷、丙烷等)、氨、尿素等。以NH3為還原劑為例,反應(yīng)式如下:
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O (1-1) 4NH3+2NO2+O2→3N2+6H2O (1-2) 8NH3+6NO2→7N2+12H2O (1-3)
新型低溫?zé)煔饷撓跫夹g(shù)的*突破是低溫催化,不同于傳統(tǒng)的釩系催化劑高達(dá)400℃的起燃溫度,新型催化法所用的催化劑在120℃即可具備良好的活性,其適用溫度窗口為90~200℃。
表1煙氣脫硝前需滿足指標(biāo)
序號(hào) 項(xiàng)目 窗口 影響因素
1 溫度 120-180℃
溫度過(guò)低無(wú)法達(dá)到催化效果,過(guò)高影響吸附效果 2 濕度 <5% 水蒸氣含量過(guò)高催化劑容易中毒 3 氧氣 3-10% 濃度過(guò)低影響脫硝效率
4
粉塵濃度
<50mg/Nm³
過(guò)高將堵塞床層,增加系統(tǒng)阻力并影響脫硫效率和成品酸品質(zhì)
5 SO2濃度 <100mg/Nm³
過(guò)高將與還原劑反應(yīng),反應(yīng)生成物堵塞床層,同時(shí)使催化劑中毒
新型低溫脫硝技術(shù)的工藝流程圖如圖1所示,待處理煙氣首先由風(fēng)機(jī)送入預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)行除塵、調(diào)質(zhì),使煙氣的溫度、塵濃度、水分、氧和SO2濃度等指標(biāo)滿足脫硝工藝要求(表1),然后進(jìn)入脫硝塔,而作為還原劑的NH3有氨儲(chǔ)罐直接由塔頂噴入,與煙氣混合。脫硝塔中裝填整體或者散裝的催化劑,煙氣經(jīng)布?xì)夤艿肋M(jìn)入脫硝區(qū),經(jīng)過(guò)催化劑層時(shí),煙氣中的NO、O2、NH3充分基礎(chǔ),在催化劑的催化作用下,NO被還原成N2和H2O,通過(guò)床層后的煙氣直接達(dá)標(biāo)排放。
脫硝催化劑的使用壽命一般為3-5年,催化劑失活后,需要進(jìn)行更換,而失活的催化劑可以返廠進(jìn)行再生及二次活化,循環(huán)使用。
整個(gè)系統(tǒng)由煙氣收集部分、預(yù)處理部分、脫硝部分、氨源部分組成。煙氣收集部分主要煙氣管道、閥門、風(fēng)機(jī)、煙囪組成;預(yù)處理部分主要由除塵器、 調(diào)質(zhì)塔等組成,脫硝部分主要設(shè)備為脫硝塔(包括催化劑);氨源部分主要是液氨儲(chǔ)槽、蒸發(fā)設(shè)備及緩沖設(shè)備組成。
三、技術(shù)特點(diǎn)
變高溫催化氧化為低溫催化氧化,將活性炭的吸附功能和催化劑的催化功能有效結(jié)合,成功破解了低溫催化這個(gè)技術(shù)難關(guān)。
(1)脫硝效率可達(dá) 80%以上,工程實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)了85%的脫硝效率;
(2)適應(yīng)性強(qiáng),可以很好地適應(yīng)煙氣煙氣量波動(dòng)以及煙氣溫度在90-200℃ 變化的大范圍波動(dòng)情況;
(3)經(jīng)濟(jì)效益高,采用活性炭為催化劑載體,相比于鈦基催化劑,從源頭上降低了成本,催化劑制備工藝以高效簡(jiǎn)便為原則,制備手段相對(duì)簡(jiǎn)化,使得催化劑的供應(yīng)實(shí)現(xiàn)*連續(xù)性,同時(shí)反應(yīng)溫度的降低又大大減小了運(yùn)行成本。
(4)無(wú)二次污染物產(chǎn)生,符合國(guó)家關(guān)于綠色生產(chǎn)的相關(guān)法律法規(guī)。 (5)配合煙氣脫硫技術(shù)使用,解決了傳統(tǒng)催化劑要求反應(yīng)溫度高、抗氧硫中毒能力低、穩(wěn)定性差等缺點(diǎn),符合當(dāng)前環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。
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