低温SCR脱硝工艺(建工)

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SCR蜂窝催化剂 成型技术
工业规模的试验
小型的中间 试验
SCR和SNCR 示范工程
工业锅炉 炉体内的 流场、速 度场和温 度场研究
已成功做了工业示范， 取得了重要的经验,但是 还有大量的工作要做
未完成或不成熟
工业锅炉排放控制的瓶径问题:
技术问题? !
我们认为:
国家标准的制定
国家执法力度
国家对使用单位的经济上的补偿
相关标准
颁布年代
排放标准 《水泥工业污染物排放标准》
《水泥厂大气污染物排放标准》
限值 无限制
《水泥工业大气污染物排放标准》
《水泥工业大气污染物排放标准》 ／－（广东）
《火电厂大气污染物排放标准》
（新建水泥窑） (燃煤）
《火电厂大气污染物排放标准》
（燃煤）
背景介绍
锅炉大气污染物排放标准北京市地方标准 —
• 对于每个温度段保持长期运行。 •
去除率/%
100
90
80
70
60
50
40
30
1
2
3
4
5
6
7
运行天数/d
120℃ 140℃ 160℃ 180℃ 200℃
蜂窝状催化剂制备技术开发
以钛白粉 为原料制 备的蜂窝 成型
以制备好 的催化剂 为原料制 备蜂窝催 化剂
制备具有 良好脱销 活性、高 机械强度 的商用蜂 窝催化剂
催化工程技术开发
云南钛业酸洗线氮氧化物净化系统
北京工业大学的催化技术
催化工程技术开发
合肥彩虹液晶玻璃有限公司低温脱硝工程
产品优势！
1. 运行温度范围宽。 2. 如低温运行，总风量降低，在空速不变的情况下，减少催
化剂的用量。 3. 对于低温烟气或废气的处理，具有节能优势； 4. 转化率低， ()的生成量低； 5. 避免使用尿素分解炉，降低投资； 6. 自控简单，避免使用昂贵的在线仪表； 7. 具有自主知识产权，不受外国企业控制。
脱销反应温度一般为～
催化剂的形式
板式
蜂窝式
波纹板式
需要根据烟气成分， 含灰量确定采用何种形式及孔道结 构与尺寸！
催化剂反应器形式和安装位置
反应器
安装在预热器之后
缺点： 固定投资大，设备比较复杂，使用催化剂 优点： 脱硝效率可以达到％以上，可以满足更严格的排放标准 可以按照排放标准和原排浓度设计值，比值低，可以低于, 一般不大于. 运行成本较低
低温脱硝技术开发 与工程应用
低温催化技术
背景介绍
年以来北京、广州的 年均值均是标准的倍以上, 污染非 常严重。
中国环境规划院的研究预测: 排放量将从年的 × 增加到 年的 × , 到 年和 年, 全国能源消费导致的 排放总量将 分别达到 × 和 × ,到 年前后将超过美国成为世界第 一大 排放国, 如此巨大的排放量将给公众健康和生态环境 带来灾难性的后果！
兹）
工业锅炉（低温）系统开发技术路线
消化吸收国外先进的SCR和SNCR脱硝技术
催化剂原材料的筛 选和配方的研究
催化剂物理化学 性质表征
工业锅炉SCR和 SNCR脱硝技术 和设备及工程系
统方案
已基本完成
催化剂的掺杂 和修饰
SCR催化剂 活性评价
SCR和SNCR 设备研究
氨或尿素喷射设备 和技术方案
SCR和 SNCR设 备制造材 料的筛选
烟气量为（℃），废气中含量为 。催化剂体积为 。
合肥彩虹液晶玻璃有限公司低温脱硝工程
合肥彩虹液晶玻璃有限公司低温脱硝工程
合肥彩虹液晶玻璃有限公司低温脱硝工程
合肥彩虹液晶玻璃有限公司低温脱硝工程
云南钛业集团酸洗线氮氧化物低温净化系统
工艺流程图
30℃ 除水设备
30℃ 1/3风量 酸性废气 酸雾洗涤
背景介绍
氮氧化物(): 、、、、、、
•为无色无臭气体，很容易与血液中的血色素结合,造 成血液缺氧引起中枢神经麻痹。
•的毒性是的～倍，是的～倍，对人体危害极大，还 会诱发光化学烟雾和导致酸雨形成。
表 — 年北京和广州 年均质量浓度 ()
年
年
年
年
年
年
年
年均二级标准
地区
北京 广州
行业排放对污染的贡献率
工业锅炉低温技术开发进展
活性组分种类 和含量的调配
催化剂原始活性组分 含量的最佳配比
反应器设计 工程技术开发
运行管理
工程应用
对于原有催化 剂的改性研究
贵金属 碱土金属 廉价金属离子
催化剂蜂窝成 型的研究
成型助剂 成型工艺 运行条件
催化剂配方开发
• 制备了一种基的脱硝催化剂。 • 通过掺杂离子对上述催化剂进行改性，并
用户资金紧张, 不愿意多投资
用户的担忧和要求:
对催化剂伤害问题, 催化剂寿命 催化剂是否会堵塞
旧锅炉改造不改动风机 (催化剂床层阻力) 脱硝投资问题, 最好不使用尿素分解炉
北京工业大学的催化技术
催化剂的研究平台
北京工业大学的催化技术
催化剂活性
100
90
80
脱硝效率/%
70
0
1
60
2
3
50
40
工作温度窗口： ℃
在高温( ℃)和没有催化剂的情况下喷氨或尿素等含 有基的还原剂.
温度
含量
技术脱硝
含量
效率
含量
含量
作为还原剂时，的最佳反应温度是 ， 如果使用尿素作为还原剂时，的最佳反应温度为 ,
优点： 固定投资少，设备简单， 不用催化剂
缺点： 需要准确控制反应区内的温度，温度低， 脱硝转化率低， 温度过高，引起的氧化，产生多余的。 需要比较高的值(一般大于)， 部分被产品吸收， 还原效率 降低。 运行成本较高，脱硝效率低。
取得良好效果。 • 对催化剂脱硝过程的条件进行深入研究
（浓度、氨氮比、抗中毒性、水蒸气的影 响等）
催化剂在低温段的高脱硝活性
类别 运行温度段
脱硝效率
自主开发的催化 剂
市场商用催化剂
℃
℃
基本>
关于催化剂运行稳定性的实验 • 以实验室制备的改性的催化剂为例，该样品连
续运行七天，分别在℃、℃、℃、℃、℃对其 脱硝效率进行测试。
使用单位的回报:
国家对使用单位的经济上的补偿 贸易
减少排污费
30 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420
测试温度/℃
催化剂的工作窗口： － ℃
北京工业大学的催化技术
催化剂的成型技术
无机原料 成型助剂
捏合
陈化冷却
高温焙烧
干燥
挤出成型
真空练泥 陈腐
最终成型
北京工业大学的催化技术
选择性催化还原法( , )是工业上应用最广的一种脱硝技术， 可应用于电站锅炉、工业锅炉和垃圾焚烧等燃烧设备的排 放控制，理想状态下，可使 的脱除率达以上， 是目前能找 到的最好的固定源治理的技术。 原理：使用适当的催化剂，在一定条件下，用氨作为催化 反应的还原剂，使转化为无害的氮气和水蒸气。反应如下：
塔 30℃ 2/3风量
除水设备 30℃
酸雾吸附塔 30℃ 酸雾吸附塔
30℃
30℃
气-气换 热器
110℃ 40%风量
110℃
110℃
防腐风机
60%风量
空气电加 热器 310℃
190℃
SCR反应 器
尿素溶液
烟囱外排
防腐风机
30℃
120℃
100℃
气-气换 热器
40%风量
100℃
尿素溶液
空气电加 325℃ SCR反应
制备的工业锅炉低温蜂窝催化剂
蜂窝催化剂脱销效率评价
100
97.98%
90
80
70
89.45%
A-1 A-2
去除率/%
60
50
40
120
140
160
180
200
运行温度/℃
合肥彩虹液晶玻璃有限公司低温脱硝工程 系统主要技术指标
. 设计处理风量： 。 . 烟气种类：粉尘。 .烟气温度：～° .污染物浓度： ～、粉尘～ 。 . 排放氮氧化物浓度：< 。 ．脱硝效率：> （满足中国国家排放标准的前提下）。 ．逃逸率：小于。
热器
器
60%风量
190℃
云南钛业集团酸洗线氮氧化物低温净化系统
云南钛业集团酸洗线氮氧化物低温净化系统
云南钛业集团酸洗线氮氧化物低温净化系统
云南钛业集团酸洗线氮氧化物低温净化系统
系统调试的汇总报告
入口采样点浓
日期
度（）
出口（）
效率
系统反应条件
反应温 尿素溶液 风机功 度（℃） 的流量（） 率（赫
工业锅炉排放均不满足该标准! 没有现成的技术支持工业锅炉满足该标准! 政府的公信力面临严重的挑战!!!
国家十二·五环境污染控制领域的重中之重的工作
排放控制技术
炉内燃烧控制技术： 火焰冷却、 低氮燃烧器、分段燃烧、添加矿 化剂
选择性非催化还原（）技术
重
点
关
选择性催化还原（）技术
注
选择性非催化还原（）技术 工艺的主要反应如下：
应用于电站锅炉的系统与技术
特点: 排烟温度较高, 工况稳定 烟尘含量高 催化剂工作温度 ℃ 成熟的工艺 需要尿素分解炉 用户单位资金充裕, 投资大
不具有自主的知识产权
工业锅炉的脱硝遭遇到的困难:
关键障碍
特点 排烟温度低, 省煤器之后 ℃ 运行工况不稳定
低温脱硝催化剂
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 技术)