低温SCR脱硝技术精品PPT课件

《火电厂大气污染物排放标准》 GB23223-2003
450-1100 (燃煤）
《火电厂大气污染物排放标准》 GB 13223-2011
100（燃煤）
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背景介绍
锅炉大气污染物排放标准-北京市地方标准DB11/ 139—2007
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!!!
无机原料 成型助剂
捏合
陈化冷却
真空练泥
高温焙烧
干燥
挤出成型
陈腐
最终成型
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北京工业大学的SCR催化技术
SCR催化工程技术开发
云南钛业酸洗线氮氧化物净化系统
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北京工业大学的SCR催化技术
SCR催化工程技术开发
地区
1994年 1995年 1996年 1997年 1998年 1999年 2000年 年均二级标准
北京 0.097 0.123 0.177 0.133 0.151 0.140 0.126 0.05 广州 0.109 0.129 0.152 0.140 0.124 0.113 0.118
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行业排放对NOx污染的贡献率
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相关标准
颁布年代 1985
排放标准
《水泥工业污染物排放标准》 GB4915-85
NOx限值 mg/m3 无限制
1996 2004 2010 2003 2012
《水泥厂大气污染物排放标准》
800
GB4915-1996
《水泥工业大气污染物排放标准》
800
GB4915-2004
《水泥工业大气污染物排放标准》 550（新建水泥窑） DB44／818－2010（广东）
0
1
60
2
3
50
40
工作温度窗口：160-400 ℃
30 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420
测试温度/℃
SCR催化剂的工作窗口： 160－400 ℃
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北京工业大学的SCR催化技术
SCR催化剂的成型技术
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NH3的氧化，产生多余的NOx。 需要比较高的NH3/NOx值(一般大于1)， 部分NH3被产品吸 收， 还原效率降低。 运行成本较高，脱硝效率低。
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选择性催化还原法( Selective Catalytic Reduction, SCR)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， 是目前能找到的最好的固 定源NOx治理的技术。
在高温( 9001100 ℃)和没有催化剂的情况下喷氨或尿 素等含有NH3基的还原剂.
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温度
O2含量
SNCR 技术 脱硝效率
CO含量
NOx含量
NH3含量
NH3作为还原剂时，SNCR的最佳反应温度是950 oC， 如果使用尿素作为还原剂时，SNCR的最佳反应温度为1000 oC,
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优点： 固定投资少，设备简单， 不用催化剂
低温脱硝技术开发 与工程应用
低温SCR催化技术
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背景介绍
1995 年以来北京、广州的NOx 年均值均是标准的2倍以上, NOx 污染非常严重。
中国环境规划院的研究预测: NOx 排放量将从1995年的1.11 ×107 t 增加到2010 年的2.15 ×107 t , 到2020 年和2030 年, 全国能源消费导致的NOx 排放总量将分别达到2.42.9 ×107 t 和3.24.3×107 t,到2020 年前后将超过美国成为 世界第一大NOx 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！
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Βιβλιοθήκη Baidu
SCR催化剂反应器形式和安装位置
SCR反应器
安装在预热器之后
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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90％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NH3/NOx值，比值低，可 以低于0.9, 一般不大于1. 运行成本较低
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应用于电站锅炉的SCR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 380-400℃ 成熟的SCR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
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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 150-180 ℃ 低温脱硝催化剂 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
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背景介绍
氮氧化物(NOx): N2O5、N2O4、N2O3、N2O2、N2O、NO、NO2
•NO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；
•NO2的毒性是NO的5～10倍，是CO的5000～10000 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1 1994 —2000 年北京和广州NOx 年均质量浓度 (mg/m3)
用户的担忧和要求:
NH4HSO4 对催化剂伤害问题, 催化剂寿命 SCR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)
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脱硝投资问题, 最好不使用尿素分解炉
北京工业大学的SCR催化技术
SCR催化剂的研究平台
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北京工业大学的SCR催化技术
SCR催化剂活性
100
90
80
脱硝效率/%
70
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NOx转化为无害的氮气和水蒸气。反应 如下：
4NO+4NH3+O2 4N2 +6H2O 2NO2+4NH3+O2 3N2 +6H2O
SCR脱销反应温度一般为300～450 oC
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SCR 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！
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国家十二·五环境污染控制领域的重中之重的工作
NOx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（SNCR）技术 重
点
关
选择性催化还原（SCR）技术
注
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选择性非催化还原（SNCR）技术
SNCR工艺的主要反应如下： 4NO+4NH3+O2 4N2 +6H2O 2NO2+4NH3+O2 3N2 +6H2O