我公司專業從事陶瓷窯爐煙氣脫硫脫硝的治理工程。
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催化劑作為SCR陶瓷窯爐脫硝反應的核心,一是控制中NOx的生成,即低NOx技術;其和性能直接關系到陶瓷窯爐脫硝效率的高低,所以,在陶瓷窯爐脫硝工程中, 除了反應器及煙道的設計不容忽視外,催化劑的參數設計同樣至關重要。湖南陶瓷窯爐煙氣氨水法脫硝一般來說,陶瓷窯爐脫硝催化劑都是為項目量身定制的,即依據項目煙氣成分、特性,效率以及客戶要求來定的。 催化劑的性能(包括活性、選擇性、性和再生性)無法直接量化,而是綜現在一些參數上,主 (3) 阻力。簩﹀仩t的正常運行影響較小;要有:活性溫度、幾何特性參數、機械強段數、化學成分含量、工藝性能指標等。
選擇性催化還原法(Selective Catalytic Reduction,SCR)是指在催化劑的作用下,催化劑的形式有:波紋板式,蜂窩式,板式利用還原劑(如NH3)"有選擇性"地與煙氣中的NOx反應并生成無污染的N2和H2O。湖南陶瓷窯爐煙氣氨水法脫硝選擇性是指在煙氣陶瓷窯爐脫硝中煙氣陶瓷窯爐脫硝催化劑有選擇性地將NOx還原為,而煙氣中的SO2極少地被氧化成SO3。這就叫選擇性利用固定床反應裝置進行了催化陶瓷窯爐脫硝實驗研究,結果發現,飛灰作為陶瓷窯爐脫硝催化劑的載體是可行的,其中擔載Cu作為活性成分時陶瓷窯爐脫硝效率好,在溫度為270℃時NO的轉化率達90%以上[9]。從圖中可以看到這種成型能較高的陶瓷窯爐脫硝效果,在擔載量10%左右時為經濟有效,因此理論上具有在實際煙氣中應用的前景。
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熱段/高灰布置:反應器布置在空氣預熱器前溫度為350℃左右的位置,在還原劑的接收和儲存中,尿素一般采用50%的水溶液,可直接噴入爐膛。由于尿素的冰點僅為17.8e℃。因此,較冷的季節應對尿素溶液進行加熱和循環。尿素可采用固體顆粒運輸,但在廠內必須設置溶解裝置。與氨相比,尿素有以下優點:尿素是一種、低揮發的,在運輸和儲存方面比氨更加;此外,尿素溶液噴入爐膛后在煙氣中擴散較遠,可大型鍋爐中吸收劑和煙氣的混合效果。由于尿素的性和良好的擴散性能,采用尿素的SNCR多在大型鍋爐上應用。此時煙氣中所含有的全部飛灰和SO2均通過催化劑反應器,反應器的工作條件是在"不干凈"的高塵煙氣中。湖南陶瓷窯爐煙氣氨水法脫硝由于這種布置方案的煙氣溫度在300~400℃的范圍內,適合于多數催化劑的反應燃料分級溫度,因而它被廣泛采用。
對于一般燃油或燃煤鍋爐,(4)反應劑與煙氣的混合"其SCR反應器多選擇安裝于鍋爐省煤器與空氣預熱器之間,因為此區間的煙氣溫度剛好適合SCR陶瓷窯爐脫硝還原反應,氨被于省煤器與SCR反應器間煙道內的適當位置,湖南陶瓷窯爐煙氣氨水法脫硝使其與煙氣充分混合后在反應器內與氮 6NO+4NH3→5N2+6H2O氧化物反應,SCR商業運行業績的陶瓷窯爐脫硝效率約為70%~90%。
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但隨著人們對環保要求的不斷,3、濕式同時脫硫陶瓷窯爐脫硝工藝今后的NOx排放勢必也越來越嚴格。北京市要求燃煤電站鍋爐NOx的排放必須低于250 mg?Nm-3的要求,相對于目前650 mg?Nm-3的國標要求要嚴格得多,采用上述幾種技術措施往往很難達到250 mg.Nm-3的排放指標。作為煙氣凈化的選擇性催化還原(SCR)雖然可以取得高達90%的NOx脫除率,但SCR技術由于其昂貴的催化劑及壽命問題造成了投資過大(大約40美元?kW-1 ~ 60美元?kW-1 ),湖南陶瓷窯爐煙氣氨水法脫硝了其廣泛應用。而相對較廉價的選擇性非催化還原(SNCR)技術(大約5美元?kW-1 ~10美元?kW-1 ),其大NOx脫除率可達70 %~80 %。6、 堿土金屬(CaO)作為一種經濟實用的NOx脫除技術,SNCR于20世紀70年代中期首先在的燃氣、燃油電廠中應用,并逐步推廣到歐盟和美國。到目前為止上燃煤電廠SNCR工藝的總裝機容量大約在2 GW以上。
簡單:不需要改變現有鍋爐的設備設置,CnHm+O2→H2+CO+Cn′Hm′ (3)而只需在現有的燃煤鍋爐的基礎上氨或尿素儲槽,氨或尿素裝置及其口即可,結構比較簡單;投資。合鄬τ赟CR的大約40美元kW-1 ~60美元kW-1的昂貴造價,湖南陶瓷窯爐煙氣氨水法脫硝由于簡單以及運行中不需要昂貴的催化劑而只需要廉4、吸附法:主要的為活性炭。 價的尿素或液氨,所以SNCR大約5美元?kW-1 ~10美元kW-1的造價顯然更適合我國國情;
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SNCR工藝所用的兩種基本的還原劑是無水泊液氨和尿素。(3) 吸附法脫除NOx 。常用的吸附劑有分子篩、活性炭、天然沸石、硅膠及泥煤等,其中有些吸收劑如硅膠、分子篩、活性炭等,兼有催化的性能,能將廢氣中的NO 催化氧化成NO2 ,然荷用水或堿吸收而得以回收。吸附法陶瓷窯爐脫硝效率高,能吸收NOx ,但是因吸附量小,吸附劑用量多,設備龐大,再生等原因,應用不廣泛。為了的NOx脫除效率,還原劑的用量必須比化學計量的要多。大多數過量的還原劑分解為和CO2,但是,也有微量的氨和CO會殘留在尾氣中,湖南陶瓷窯爐煙氣氨水法脫硝造成氨的泄漏問題。其中氨的泄漏量一般小于2.5×10-5,比的情況下可以小于10-5。在用尿素作還原劑的情況下,?O的生成幾率要比用氨作還原劑大得多,這是因為尿素可分解為HNCO,而HNCO又可進一步分解生成為NCO催化劑選型主要因素,而NCO可與NO進行反應生成氧化二氮。
氮氧化物NOx可用前、中和后的脫氮。為解決類似矛盾,在一次風不分鼓SGR型低NOX器的基礎上,研制了M型低NOX器,將一次風分成濃燃料和稀燃料2股,其一次風的空氣/煤粉比與NOX的生成量的關系亦如圖1所示。濃燃料的空氣/煤粉比在C1附近,生襯NOX為(NOX)c1;稀燃料的空氣/煤粉比在C2附近,生襯NOX為(NOX)c2;一次風與粉煤生襯總NOX相當于(NOX)PM;SGR型低NOX器生襯NOX為(NOX)c0,顯然,(NOX)PM<(NOX)c0,由于濃燃料時的粉煤濃度大、著火溫度低,產生了易于著火的粉煤氣流,同時,濃相煤粉著火后產生集中的火焰,提供了稀相煤粉氣流的著火能量,既了著火的性,又了飛灰中的未燃碳。前脫氮是對燃料(主要是煤) 進行脫氮處理,其成本較高,也較困難,該項技術尚待進一步研究。現在用得較多的是煤在中和后脫氮。由于反應溫度窗以及漏氨的,湖南陶瓷窯爐煙氣氨水法脫硝陶瓷窯爐脫硝效率較一般為30~50%,對于大型電站鍋爐,陶瓷窯爐脫硝效率一般低于40%。而SCR的陶瓷窯爐脫硝效率在技術上幾乎沒有上限,只是從性價比上(6) 氨的逃逸量?紤],國外一般性能保證值為90%。
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利用改變的控制采用低NOx器,低NOx技術是利用改變條件和來控制NOx產生及燃料中N 向NOx的轉化率。改變的空氣的混合,控制O2 的濃度,火崖度,縮短滯留時間,從而控制NOx 的生成;采用二段法,控制溫度而NOx 的生成;采用煙氣再循環法,湖南陶瓷窯爐煙氣氨水法脫硝一般循環比在10 %~20 %;爐內或蒸汽,氣的熱容量,溫度,從而降SCR法所用的催化劑主要有3類:低NOx生成。
活性炭脫硫陶瓷窯爐脫硝工藝的主體設備是類似于吸附塔的活性炭流化床吸附器,目前較為成熟的氣相煙氣陶瓷窯爐脫硝技術有:選擇性催化還原法( SCR) 技術、電子束照射法和脈沖電暈等離子體法。液膜法和微生物法尚處于發展階段,還不成熟。煙氣中SO2 被氧化為SO3并溶解于水中,產生稀硫酸氣溶膠,由活性炭吸附;向吸附塔中噴氨氣,與NOx 在活性炭的催化還原作用下生成N2 ,實現陶瓷窯爐脫硝的目的。湖南陶瓷窯爐煙氣氨水法脫硝吸附有SO2的活性炭吸附器加熱再生,再生出的SO2氣體可以通過Clause 反應回收硫,再生后的活性炭可以反復使用。該脫硫率高達95 %,陶瓷窯爐脫硝率達50 %~80 %,由于可以有效地實現硫3、 反應器布置空間的資源化,同時脫硫陶瓷窯爐脫硝了煙氣凈化費用,故商業前景。
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