河北汉蓝环境科技有限公司在传统脱硝技术的基础上,结合自身的工程经验和低温环保催化剂烟气脱硝技术,开发了适应性更广泛的低温脱硝系统,系统中采用了先进的烟气加热系统和烟气脱硝设备,在180--400℃的温度范围内都能够达到90%以上的脱硝效率,甚至在常温下,废气也可以应用SCR技术。
而与交通运输和电力行业的跨越式脱硝进程相比,工业锅炉、玻璃陶瓷炉窑、水泥炉窑、冶金烧结炉等非电力行业的工业锅(窑)炉设备的烟气排放治理上效果就没有那么理想。以工业锅炉为例,其脱硝就遭遇了以下困难:排烟温度低,省煤器之后 150-180 ℃;运行工况不稳定;旧锅炉的场地有限, 情况复杂;引高温烟气则破坏热量衡算, 耗能提高(如使用电厂SCR技术);用户资金紧张, 不愿意多投资等。
针对上述状况,河北汉蓝环境科技有限公司在传统脱硝技术的基础上,结合自身的工程经验和低温环保催化剂烟气脱硝技术,开发了适应性更广泛的低温脱硝系统,系统中采用了先进的烟气加热系统和烟气脱硝设备,在180--400 ℃的温度范围内都能够达到90 %以上的脱硝效率,甚至在常温下,废气也可以应用SCR技术。
该系统可与船舶、酸洗废气、玻璃炉窑、工业锅炉、硝酸、化肥、乙烯裂化炉、已内酰胺、垃圾焚烧炉以及化工废气治理等各类烟气温度较低的设备配套使用,大大减少颗粒物和氮氧化物排放对周边环境的污染,同时也为企业解除了在环保方面的后顾之忧。
一、低温SCR脱硝系统反应原理
SCR的全称为选择性催化还原法(Selective Catalytic Reducation),是目前工业上应用广泛的一种脱硝技术。可应用于电站锅炉、工业锅炉和垃圾焚烧等燃烧设备的NOx排放控制,理想状态下,可使NOx 的脱除率达90%以上,是目前能找到的好的固定源NOx治理的技术。
低温SCR的反应原理同样是用氨或尿素之类的还原剂,在一定的温度下通过催化剂的作用,还原废气中的NOx(NO、NO2),将NOx转化非污染元素分子氮(N2),NOx 与氨气的反应如下:
4NO+4NH3+O2 4N2+6H2O
2NO2+4NH3+O2 3N2+6H2O
NO+NO2+2NH3 2N2+3H2O
SCR系统反应原理示意图
二、低温SCR脱硝解决方案
1、概述
我司低温SCR脱硝系统选用的是适用于较低温度条件下的V-Ti基SCR烟气脱硝催化剂。该催化剂通过掺杂X离子对传统催化剂进行了改性,即使在烟气温度仅有160 ℃时,脱硝效率也能保持在90 %以上,且该催化剂在160--400 ℃的温度范围内均能达到90 %以上的脱硝效率。
当前,由于锐钛型TiO2具有很强的抗硫中毒能力,所以TiO2被广泛地用作载体负载其它氧化物作为低温SCR的催化剂。Donovan A 等分别用锐钛矿TiO2负载V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni和Cu金属氧化物催化剂,并对其进行了对比研究。结果表明,在120℃下,各种负载金属氧化物的活性可简单表示为: Mn>Cu>Cr>Co>Fe>V>>Ni。Mn/TiO2催化剂活性较高,生成N2的选择性和NOx的转化率均为高,是一种理想的催化剂。
Wu等用共沉淀法制备了MnOx/TiO2催化剂并考察了其低温选择还原性能。在150~250℃,NOx的脱除率在90% 以上。分析认为,高负载量能提高MnOx/TiO2的脱NOx效率,且n(Mn)/n(Ti)=0.4时为优选值。另外,NOx的转化率随O2浓度的增加而增加,当O2的体积分数为3% 时,NOx的脱除率开始变为定值。当NH3浓度较低时,NOx的转化率随NH3浓度的增加而增加,当NH3过量后则脱除效率维持定值。
2、工艺流程
(1)低温脱硝+半干法脱硫+布袋式除尘
(2)低温脱硝+半干法脱硫+布袋式除尘
(3)半干法脱硫+布袋式除尘+ 低温脱硝
(4)中温脱硝+半干法脱硫+布袋式除尘
3、方案对比
三、低温SCR催化剂选型
按结构不同,SCR脱硝催化剂分为:蜂窝式、板式和波纹式。我司选用的是蜂窝式是目前市场占有份额较高的蜂窝式催化剂,它是以Ti-W-V为主要活性材料,采用 TiO2等物料充分混合,经模具挤压成型后煅烧而成,催化剂本体全部是催化剂材料,所以其表面遭到灰分等的破坏磨损后,仍然能维持原有的催化性能,催化剂可以再生。特点:单位体积的催化剂活性高,达到相同脱硝效率所用的催化剂体积较小,适合灰分低于30 g/m3、灰粘性较小的烟气环境。
低温SCR脱硝催化剂产品实图
四、系统特点及优势
酸洗废气、玻璃炉窑、工业锅炉及化工废气治理工程,中温、低温脱硝对比
项目 |
方案 |
优点 |
存在缺陷 |
备注 |
烟气脱硝治理工程 |
低温SCR:烟气温度180-300℃ |
烟气不用再升温,直接脱硝 |
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催化剂对烟气的抗中毒性能需做测试。 |
中温SCR:烟气温度300-420℃ |
目前广泛应用于火电行业脱硝 |
余热锅炉需改造,寻找合适温度段;或者对烟气进行加热,成本过高 |
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具体特点:
1、适用范围广,在160--400℃的治理温区均能保持较好的活性,解决了催化剂在300℃以下失去活性的技术难题;
2、设计灵活,可根据不同烟气的成分可以调整催化剂的配方、节距和壁厚,同时设置合理的填充单元;
3、低温运行过程中,因总风量降低,在空速不变的情况下,可减少催化剂的用量而且节约能源;
4、尿素分解装置设计合理、经济,不用安装尿素分解炉,大大降低了设备费用和运行成本;
5、流场模拟、导流、均氨以及清灰方案设计优良;
6、系统采用自动控制,且设计简单,不必使用昂贵的在线仪表;
7、设备少、占地小、便于现场设计。既适用于新锅炉治理,也便于旧有锅炉治理,基本不受场地和技术的限制;
8、SO2转化率低,NH4HSO4 (ABS)的生成量低;
9、催化剂可高效再生利用,寿命3-5年,更换频率低,使得后期维护运行费用也比较低;
10、可全部实现原材料及生产设备国产化;
11、设备运行稳定,治理有效。
河北汉蓝环境科技有限公司创立于2003年,专注于中重型内燃机尾气后处理(scr脱硝)的高级科技型企业,在scr脱硝技术、脱硝催化剂、烟气脱硝方面具有独特技术优势。已通过国际质量体系、环境体系体系认证。如果您对环保感兴趣,您还可以看 脱硝催化剂 脱硝设备 脱硝原理,更多环保资讯,敬请关注我们!
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