《CO、(NH4)2SO3还原及NO催化氧化脱硝技术研发》项目总

《CO、(NH4)2SO3还原及NO催化氧化脱硝技术研发》项目

总结报告

一、项目概况

项目名称：CO、(NH4)2SO3还原及NO催化氧化脱硝技术研发

立项时间：2016年7月

项目编号：BY2016004-09

项目负责人：王娟

合作企业：江苏新世纪江南环保股份有限公司

经费预算：110万元，其中省拨经费55万，自筹经费55万

主要研究内容：

（1）CO-SCR催化剂配方及催化剂制备工艺优化

（2）工业锅炉烟气CO-SCR脱硝反应器设计、研制与催化剂评价

（3）液相催化氧化NO技术与(NH4)2SO3还原NO脱硝研发

（4）氨法同时脱硫脱硝多功能吸收塔优化设计

（5）成套装置设计、制造及成套脱硝工艺集成与运行

二、项目实施情况

2.1 校企联合研发团队的组织

本项目依托项目主持单位所在的江苏省电厂废气污染治理工程技术研究中心以及全国排名第八的化工学科，以中青年具有脱硫脱硝研发工作经验的教师为骨干，并结合合作企业江苏新世纪江南环保股份有限公司项目研发团队，围绕CO、(NH4)2SO3还原及NO催

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化氧化脱硝技术研发，成立了校企联合研发团队，该团队包括南京理工大学教师10人，江苏新世纪江南环保股份有限公司25人，其中，具有博士学位的项目研发人员8人，具有高级职称的项目研发人员12人，团队水平高，攻坚能力强。团队围绕项目任务分工明确，采用定期集中汇报与研讨的方式推进项目按时进行。同时，围绕工程上存在的问题，采用了工程问题转化为科学问题，再将工程科学原理用于工程实施，挖掘了更多更有意义的数据、工艺和技术，保证了项目的高水平完成。

2.2实施计划的制定与落实

本项目以合同和申报书计划为基础，按照合同规定的研发内容和任务，实施项目。同时，以项目主持人和国家万人计划钟秦教授为负责人，成立了由6人组成的项目专家组，负责协调团队各方向的研发方向。并且，在分项任务团队中，设立负责人，团队整体定期汇报与研讨，不断推进项目，和相关计划的落实。

2.3 研发人员的培养培训

通过本项目的实施，培养了博士毕业生2名，硕士毕业生2名，项目执行期，团队中2名研究人员晋升教授。具体人才培养如表1所列。同时项目主持单位与合作企业江苏新世纪江南环保股份有限公司，秉承从基本原理出发，进而解决工程问题的思路，开展产学研合作，在项目的研究与成果应用的过程，逐步打造了一支校企结合的CO、(NH4)2SO3还原及NO催化氧化脱硝技术研发团队。

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2.4 考核指标及项目完成情况

本项目完成了合同规定的全部指标点，部分指标点优于合同规定内容，具体完成情况如下表所示：

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2.5 经费预算执行情况

本项目根据项目经费预算、项目研究内容与任务，并按照《省政府关于深化省级财政科研项目和资金管理改革意见》以及《江苏省省级科研专项资金管理暂行办法》等相关经费管理办法，执行经费。项目经费预算与执行情况如表3所列。项目经费执行合理，并完成财务审计。

表3 项目经费预算与执行情况

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三、项目技术情况

3.1 本项目工艺与研究实验方法

本项目所采用的工艺路线如图1所示。烟气经CO选择性催化还原NO脱硝、NO液相催化氧化NO（含(NH4)2SO3吸收氮氧化物）、(NH4)2SO3还原NO工段，其中，后两项工段均在氨法脱硫塔中布置布采用独立的集液盘收集吸收液，独立运行，结合氨法脱硫，最终实现脱硫脱硝。本项目采用对比实验的研究方法筛选和优化CO-SCR催化剂配方, 并采用挤压成型及煅烧的方法，研究CO-SCR整体式蜂窝状催化剂的制备技术；采用计算流体力学数值模拟的方法，优化和设计工业锅炉烟气CO-SCR脱硝反应器，并在此基础上，进一步优化整体式蜂窝状催化剂；采用实验考察的方法，获得液相催化氧化NO与(NH4)2SO3还原脱硝工艺，以此为基础并结合CO-SCR脱硝反应器，设计和制造出CO、(NH4)2SO3还原及NO 催化氧化脱硝装置，进而通过实验、调试和运行研究，获得调试运行参数和数据库。

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图1 本项目的工艺流程简图

3.2 技术路线

本项目采用的技术路线如图2所示。小试评价不同组成的CO-SCR催化剂配方脱硝性能，结合现代仪器分析与解析，以及密度泛函分子模拟，筛选催化剂配方，并且优化整体式蜂窝状催化剂成型工艺，研制出CO-SCR脱硝催化剂；利用现有的氨法脱硫脱硝中试平台，评价(NH4)2SO3还原NO及NO液固相催化脱硝工艺，获得工艺参数；根据测试结果，数据解析相关动力学方程或机制，并结合计算流体力学等模拟优化，设计和制造出CO-SCR脱硝反应器以及脱硫脱硝多功能吸收塔，其中CO-SCR反应器前期用于CO-SCR整体式催化剂在线评价，以指导催化剂进一步优化并提供下游设备设计烟气初始参数；在此基础上，通过设备集成与控制集成，建成CO、(NH4)2SO3还原及NO催化氧化脱硝成套设备；通过装

置调试和运行，获得调试运行参数和数据库，为该技术的工业应用打下基础。

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图2 本项目研究技术路线

3.3项目解决的关键技术

（1）CO-SCR 与NO 催化氧化催化剂配方及工业化制备技术

在基于CO 、(NH 4)2SO 3 还原及NO 催化氧化的脱硝技术中，CO-SCR 催化剂和NO 催化氧化催化剂是本脱硝技术的核心。本研究对CO-SCR 催化剂和NO 催化氧化催化剂进行了研究和筛选。经过实验室研究、小试、中试和工业化装置评价，考察催化剂的催化活性和稳定性。确定了改性V-W-Ti 体系催化剂为综合性能优异的CO-SCR 催化剂，Mn-Zn-Mo-Cu 过渡金属液相催化剂为NO 催化氧化催化剂，保证在设计条件下CO-SCR 脱硝催化剂的脱硝效率不低于75%，NO 催化氧化催化剂的脱硝效率不低于30%；在锅炉变化工况下可保证CO-SCR 脱硝段的脱硝效率为40-80%，液相催化氧化段的脱硝效率为30-50%。在此基础上，结合两类催化剂的特性，突破了其量产技术，为后续的工程应用提