催化氧化法(LCO)脱硫脱硝一体化技术介绍
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催化氧化法(LCO)烟气 脱硫脱硝一体化技术
技术介绍
2016/6/6
1
世界领先的脱硫、脱硝一体化系统
同一装置中同时完成脱硫、脱硝的技术; 基于有机催化剂的催化氧化法(LCO)一体化技术是当前世
界范围内唯一已经成功商用的,在同一脱硫塔内能同时完成 脱硫、脱硝的烟气减排系统; 催化氧化法(LCO)一体化技术的核心是采用了有机催化 剂——一种专利生产的含有亚硫酰基(>S=O)官能团的一类 非常稳定的有机化合物。
2016/6/6
3
催化氧化法烟气清洁技术基本原理
脱硝的基本反应原理
一氧化氮(NO)难溶于水,需要先被氧化,才能在水溶液中被吸收。 2NO+H2O2 → N2O3+H2O(加入H2O2)或 NO+H2O2 → NO2+H2O(加入H2O2)
当NOX转变成亚硝酸(HNO2)时,有机催化剂与之结合成稳定络合物,它们 被持续氧化成硝酸。
2016/6/6
16
与石灰石/石膏湿法(FGD)的比较
占用场地 吸收剂预处理系统 耗电量 磨损、结垢及腐蚀 系统配置 排放CO2
脱硫副产品
是否同时脱硝脱汞
石灰石/石膏湿法 大 需要 较高 严重
比较复杂 脱硫同时排放CO2 石膏(不易销售, 造成二次污染)
不能
催化氧化法 小
不需要 较低 较轻
相对简单 无
催化氧化法: 1. SO2+H2O → H2SO3 2. H2SO3+LCO → LCO.H2SO3 3. LCO.H2SO3+O2 → LCO+H2SO4 4. H2SO4+NH3 → (NH4)2SO4
催化氧化法(LCO)的工艺反应塔来源于石灰石/石膏法,塔型与其基本 一致——空塔。但催化氧化法克服了结垢、堵塞、磨损、CO2减排等弊端,副 产品拥有更高的品质和附加值。
(NH4)2 SO4
混合液排出泵
2016/6/6
7
催化氧化法脱硝
催化剂有效分子片段: O [S] n
反应原理: 强氧化剂+NO → N2O3+ NO2
N2O3+ NO2+H2O → HNO2 HNO2+LCO → LCO.HNO2 LCO.HNO2+O2 → LCO+HNO3 HNO3+NH3 → NH4NO3
2016/6/6
13
催化氧化法适应性分析
1. 适应于大烟气量的波动, 具有30-110%负荷的适应性, 广泛适应电力、钢铁、化工等各行业的烟气特性;
2. 具有多效的减排效果:脱硫效率~99%以上, 脱氮效率~80%以上;
3. 对燃料含硫量无限制,鼓励能够使用高硫燃料的用户使用 高硫燃料;
4. 由于配有除尘系统,粉尘不会在系统内形成集聚; 少量的粉尘对有机催化剂稳定性和吸收效果无影响。
反应原理: SO2+H2O → H2SO3
H2SO3+LCO →LCO.H2SO3
LCO.H2SO3+O2 → LCO+H2SO4
H2SO4+NH3 → (NH4)2SO4
O
O
H2SO3 →HO S OH
H2SO4 →HO S OH O
催化氧化法(LCO)的硫酸铵化肥是通过酸碱中和产生的,反应速度
极快,工艺流程与工业生产化肥基本一致。
HNO2 → HO N O
HNO3 → HO N O
O 催化氧化法(LCO)的硝酸氨化肥是通过酸碱中和产生的,反应速度
比较快,工艺流程与工业生产化肥基本一致。
2016/6/6
8
催化氧化法脱硝机理
O [S] n
O2
O
[S] n
HHNNOO23 →→ HHOO NN OO
O
O
催化剂有效分子片段: [S] n
复合化肥 (易销售,农用化肥)
可以,同一系统中完成
2016/6/6
17
氨/化肥法(FGD)工艺原理介绍
反应原理: SO2+H2O → H2SO3 H2SO3+NH3 → NH4HSO3 NH4HSO3+O2 → NH4HSO4 NH4HSO4+NH3 → (NH4)2SO4
NH4HSO4含氮量约为12%,(NH4)2SO4含氮量约为21%,氨法的化 肥普遍含有1/3的NH4HSO4,导致其含氮量一般在18%左右,能达到 DL/T808-2002火电厂氨法烟气脱硫副产物化肥的标准。
2016/6/6
氨水储罐
塔型—氨法专用脱硫塔 SO2+H2O → H2SO3 H2SO3+NH3 → NH4HSO3 NH4HSO3+O2 → NH4HSO4 NH4HSO4+NH3 → (NH4)2SO4
19
与氨/化肥法(FGD)的比较
1. 氨供给位置不同,氨法的氨逃逸现象严重;
2. 氨法容易产生气溶胶,由于NH4HSO3分解再生成并且逃逸; 3. 氨法的硫酸氨化肥品质不高,由于化肥中含大量的NH4HSO4容
2016/6/6
14
催化氧化法烟气清洁技术工艺优势
创新的催化氧化法(LCO)专利技术
+
成熟的湿法脱硫喷淋工艺
=
卓越的烟气减排方案
2016/6/6
15
与石灰石/石膏湿法(FGD)的相似性比较
反应原理:
石灰石/石膏法: 1. SO2+H2O → H2SO3 2. H2SO3+CaCO3 → CaSO3+H2O+CO2↑ 3. CaSO3 +O2 → CaSO4
3. 对外排放点三:
硫酸铵化肥盐液经干燥结晶后,可用于销售;盐液中的水分 以蒸气方式排出。
结论:催化氧化法系统不产生二次污染!
2016/6/6
12
成熟的湿法脱硫塔工艺系统
采用成熟的石灰石-石膏喷淋塔系统,国内已有很多大型成功应用 项目(电厂应用规模达1000WM机组),积累了丰富设计、施工和安装 调测经验。
NH4 NO3
混合液排出泵
2016/6/6
10
催化氧化法烟气脱硫工艺流程图
脱硫效率~99%以上 脱氮效率~80%以上
2016/6/6
11
催化氧化法系统不产生二次污染
1. 对外排放点一: 经脱硫、脱硝和二次除尘后符合排放标准的烟气;
2. 对外排放点二:
过滤后排出的烟尘滤渣饼,在脱硫过程中没有参与化学 反应,不产生二次污染;
HNO2+LCO → LCO.HNO2
2LCO.HNO2+O2 → 2LCO+2HNO3
催化氧化法(LCO)烟气脱硫脱硝一体化技术完美地实现了上述反应,并通 过加入氨水(碱性中和剂),制成硝酸铵化肥。 HNO3+NH4OH → NH4NO3+H2O
2016/6/6
4
催化氧化法脱硫
O 催化剂有效分子片段: S n
2016/6/6
22
有机催化优势总结
2、环保优势
无CO2排放、无二次污染物和废弃物排放 高价值副产品——硫酸铵化肥 项目可满足今后国家环保政策进一步升级的要求
2016/6/6
23
有机催化优势总结
3、同一系统中三效脱除优势:
SOX NOX 重金属(Hg)
2016/6/6
24
谢 谢 大 家!
2016/6/6
5
催化氧化法脱硫机理
wk.baidu.com
O2 H2SO4 →HO
OO OSS nn S OH
O
H2SO3 →HO S OH O
O
催化剂有效分子片段: S n
2016/6/6
6
催化氧化法脱硫基本原理
净烟气
H2LO
原烟气 氨水储罐
SO2
LH.H2S2SOO3 3
H2SO4 L O2
NH3
塔型—空塔(等同石灰石/石膏法用塔) 1. SO2+H2O → H2SO3 2. H2SO3+LCO → LCO.H2SO3 3. LCO.H2SO3+O2 → LCO+H2SO4 4. H2SO4+NH3 → (NH4)2SO4
2016/6/6
9
催化氧化法脱硝基本原理
净烟气
原烟气
NO 强氧 化剂
NO2
氨水储罐
HL2O
LH.HNNOO22
HNO3 L O2
NH3
塔型—空塔(等同石灰石/石膏法用塔)
1.强氧化剂+NO → N2O3+NO2 2. N2O3+NO2+H2O → HNO2 3.HNO2+LCO → LCO.HNO2 4.LCO.HNO2+O2 → LCO+HNO3 5.HNO3+NH3 → NH4NO3
氨的逃逸
实际运行较高
氨的效用 氧化系统 腐蚀 脱重金属
2016/6/6
既作脱硫剂又作中和剂 需要(必须要再强制氧化)
较严重 不能
极小
只作中和剂 可以不需要 较轻(PH值接近7)
可以
21
有机催化优势总结
1、效率优势
脱硫效果好,SO2排放浓度<20mg/Nm3 低温脱硝效率高,脱硝效率≥80% 对于烟气温度、SO2浓度和烟气量无特殊要求 用户可使用高硫燃料,降低运行成本
其生产化肥的工艺与工业生产化肥不同,因此达不到 GB535-1995《硫酸铵》标准,容易造成土壤板结。
2016/6/6
18
氨/化肥法(FGD)工艺原理介绍
净烟气
防止氨 逃逸系统
SO2 NH3
NH3 HN2HO3
原烟气
SO2
NHH24SHOSO3 3
氧化系统
NNHH44HHSSOO44
(NH4)2 SO4 O2
易引起土壤板结;
4. 塔型不一样:氨法需要更长的反应时间,其吸收塔塔型更高;
有机催化法反应时间和成熟工艺的石灰石/石膏法相当,塔型
基本一致;
5. 烧结机脱硫,氨法需要氧化系统,催化氧化法(LCO)可以不需
要。
2016/6/6
20
与氨/化肥法(FGD)的比较
氨水要求
氨/化肥法 需高浓度
催化氧化法 浓度不做要求
2016/6/6
2
催化氧化法烟气清洁技术基本原理
脱硫的基本反应原理
当SO2转变成亚硫酸(H2SO3)时,有机催化剂与之结合成稳定 络合物,它们被持续氧化成硫酸,然后催化剂与之分离。
H2SO3+LCO → LCO.H2SO3
2LCO.H2SO3+O2 → 2LCO+2H2SO4
催化氧化法(LCO)烟气脱硫脱硝一体化技术完美地实现了上 述反应,并通过加入氨水(碱性中和剂),制成高品质的硫酸 铵化肥。 H2SO4+2NH4OH →(NH4)2SO4+2H2O
湿法脱硫塔成熟工艺与催化剂的完美结合,克服了传统湿法工艺中 脱硫效率不高、运行不稳定、容易堵塞结垢、副产品没有利用价值等 问题。
催化剂在分离器中与化肥盐液的分离采用的是依据比重差异的简单 物理分离,催化剂在整个循环过程中不发生物性的变化。
整个工艺流程为开放式系统,不断加入的干净的工艺水对塔内混合 液有洗涤作用,有利于粉尘、氯离子等的排出。
2016/6/6
25
技术介绍
2016/6/6
1
世界领先的脱硫、脱硝一体化系统
同一装置中同时完成脱硫、脱硝的技术; 基于有机催化剂的催化氧化法(LCO)一体化技术是当前世
界范围内唯一已经成功商用的,在同一脱硫塔内能同时完成 脱硫、脱硝的烟气减排系统; 催化氧化法(LCO)一体化技术的核心是采用了有机催化 剂——一种专利生产的含有亚硫酰基(>S=O)官能团的一类 非常稳定的有机化合物。
2016/6/6
3
催化氧化法烟气清洁技术基本原理
脱硝的基本反应原理
一氧化氮(NO)难溶于水,需要先被氧化,才能在水溶液中被吸收。 2NO+H2O2 → N2O3+H2O(加入H2O2)或 NO+H2O2 → NO2+H2O(加入H2O2)
当NOX转变成亚硝酸(HNO2)时,有机催化剂与之结合成稳定络合物,它们 被持续氧化成硝酸。
2016/6/6
16
与石灰石/石膏湿法(FGD)的比较
占用场地 吸收剂预处理系统 耗电量 磨损、结垢及腐蚀 系统配置 排放CO2
脱硫副产品
是否同时脱硝脱汞
石灰石/石膏湿法 大 需要 较高 严重
比较复杂 脱硫同时排放CO2 石膏(不易销售, 造成二次污染)
不能
催化氧化法 小
不需要 较低 较轻
相对简单 无
催化氧化法: 1. SO2+H2O → H2SO3 2. H2SO3+LCO → LCO.H2SO3 3. LCO.H2SO3+O2 → LCO+H2SO4 4. H2SO4+NH3 → (NH4)2SO4
催化氧化法(LCO)的工艺反应塔来源于石灰石/石膏法,塔型与其基本 一致——空塔。但催化氧化法克服了结垢、堵塞、磨损、CO2减排等弊端,副 产品拥有更高的品质和附加值。
(NH4)2 SO4
混合液排出泵
2016/6/6
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催化氧化法脱硝
催化剂有效分子片段: O [S] n
反应原理: 强氧化剂+NO → N2O3+ NO2
N2O3+ NO2+H2O → HNO2 HNO2+LCO → LCO.HNO2 LCO.HNO2+O2 → LCO+HNO3 HNO3+NH3 → NH4NO3
2016/6/6
13
催化氧化法适应性分析
1. 适应于大烟气量的波动, 具有30-110%负荷的适应性, 广泛适应电力、钢铁、化工等各行业的烟气特性;
2. 具有多效的减排效果:脱硫效率~99%以上, 脱氮效率~80%以上;
3. 对燃料含硫量无限制,鼓励能够使用高硫燃料的用户使用 高硫燃料;
4. 由于配有除尘系统,粉尘不会在系统内形成集聚; 少量的粉尘对有机催化剂稳定性和吸收效果无影响。
反应原理: SO2+H2O → H2SO3
H2SO3+LCO →LCO.H2SO3
LCO.H2SO3+O2 → LCO+H2SO4
H2SO4+NH3 → (NH4)2SO4
O
O
H2SO3 →HO S OH
H2SO4 →HO S OH O
催化氧化法(LCO)的硫酸铵化肥是通过酸碱中和产生的,反应速度
极快,工艺流程与工业生产化肥基本一致。
HNO2 → HO N O
HNO3 → HO N O
O 催化氧化法(LCO)的硝酸氨化肥是通过酸碱中和产生的,反应速度
比较快,工艺流程与工业生产化肥基本一致。
2016/6/6
8
催化氧化法脱硝机理
O [S] n
O2
O
[S] n
HHNNOO23 →→ HHOO NN OO
O
O
催化剂有效分子片段: [S] n
复合化肥 (易销售,农用化肥)
可以,同一系统中完成
2016/6/6
17
氨/化肥法(FGD)工艺原理介绍
反应原理: SO2+H2O → H2SO3 H2SO3+NH3 → NH4HSO3 NH4HSO3+O2 → NH4HSO4 NH4HSO4+NH3 → (NH4)2SO4
NH4HSO4含氮量约为12%,(NH4)2SO4含氮量约为21%,氨法的化 肥普遍含有1/3的NH4HSO4,导致其含氮量一般在18%左右,能达到 DL/T808-2002火电厂氨法烟气脱硫副产物化肥的标准。
2016/6/6
氨水储罐
塔型—氨法专用脱硫塔 SO2+H2O → H2SO3 H2SO3+NH3 → NH4HSO3 NH4HSO3+O2 → NH4HSO4 NH4HSO4+NH3 → (NH4)2SO4
19
与氨/化肥法(FGD)的比较
1. 氨供给位置不同,氨法的氨逃逸现象严重;
2. 氨法容易产生气溶胶,由于NH4HSO3分解再生成并且逃逸; 3. 氨法的硫酸氨化肥品质不高,由于化肥中含大量的NH4HSO4容
2016/6/6
14
催化氧化法烟气清洁技术工艺优势
创新的催化氧化法(LCO)专利技术
+
成熟的湿法脱硫喷淋工艺
=
卓越的烟气减排方案
2016/6/6
15
与石灰石/石膏湿法(FGD)的相似性比较
反应原理:
石灰石/石膏法: 1. SO2+H2O → H2SO3 2. H2SO3+CaCO3 → CaSO3+H2O+CO2↑ 3. CaSO3 +O2 → CaSO4
3. 对外排放点三:
硫酸铵化肥盐液经干燥结晶后,可用于销售;盐液中的水分 以蒸气方式排出。
结论:催化氧化法系统不产生二次污染!
2016/6/6
12
成熟的湿法脱硫塔工艺系统
采用成熟的石灰石-石膏喷淋塔系统,国内已有很多大型成功应用 项目(电厂应用规模达1000WM机组),积累了丰富设计、施工和安装 调测经验。
NH4 NO3
混合液排出泵
2016/6/6
10
催化氧化法烟气脱硫工艺流程图
脱硫效率~99%以上 脱氮效率~80%以上
2016/6/6
11
催化氧化法系统不产生二次污染
1. 对外排放点一: 经脱硫、脱硝和二次除尘后符合排放标准的烟气;
2. 对外排放点二:
过滤后排出的烟尘滤渣饼,在脱硫过程中没有参与化学 反应,不产生二次污染;
HNO2+LCO → LCO.HNO2
2LCO.HNO2+O2 → 2LCO+2HNO3
催化氧化法(LCO)烟气脱硫脱硝一体化技术完美地实现了上述反应,并通 过加入氨水(碱性中和剂),制成硝酸铵化肥。 HNO3+NH4OH → NH4NO3+H2O
2016/6/6
4
催化氧化法脱硫
O 催化剂有效分子片段: S n
2016/6/6
22
有机催化优势总结
2、环保优势
无CO2排放、无二次污染物和废弃物排放 高价值副产品——硫酸铵化肥 项目可满足今后国家环保政策进一步升级的要求
2016/6/6
23
有机催化优势总结
3、同一系统中三效脱除优势:
SOX NOX 重金属(Hg)
2016/6/6
24
谢 谢 大 家!
2016/6/6
5
催化氧化法脱硫机理
wk.baidu.com
O2 H2SO4 →HO
OO OSS nn S OH
O
H2SO3 →HO S OH O
O
催化剂有效分子片段: S n
2016/6/6
6
催化氧化法脱硫基本原理
净烟气
H2LO
原烟气 氨水储罐
SO2
LH.H2S2SOO3 3
H2SO4 L O2
NH3
塔型—空塔(等同石灰石/石膏法用塔) 1. SO2+H2O → H2SO3 2. H2SO3+LCO → LCO.H2SO3 3. LCO.H2SO3+O2 → LCO+H2SO4 4. H2SO4+NH3 → (NH4)2SO4
2016/6/6
9
催化氧化法脱硝基本原理
净烟气
原烟气
NO 强氧 化剂
NO2
氨水储罐
HL2O
LH.HNNOO22
HNO3 L O2
NH3
塔型—空塔(等同石灰石/石膏法用塔)
1.强氧化剂+NO → N2O3+NO2 2. N2O3+NO2+H2O → HNO2 3.HNO2+LCO → LCO.HNO2 4.LCO.HNO2+O2 → LCO+HNO3 5.HNO3+NH3 → NH4NO3
氨的逃逸
实际运行较高
氨的效用 氧化系统 腐蚀 脱重金属
2016/6/6
既作脱硫剂又作中和剂 需要(必须要再强制氧化)
较严重 不能
极小
只作中和剂 可以不需要 较轻(PH值接近7)
可以
21
有机催化优势总结
1、效率优势
脱硫效果好,SO2排放浓度<20mg/Nm3 低温脱硝效率高,脱硝效率≥80% 对于烟气温度、SO2浓度和烟气量无特殊要求 用户可使用高硫燃料,降低运行成本
其生产化肥的工艺与工业生产化肥不同,因此达不到 GB535-1995《硫酸铵》标准,容易造成土壤板结。
2016/6/6
18
氨/化肥法(FGD)工艺原理介绍
净烟气
防止氨 逃逸系统
SO2 NH3
NH3 HN2HO3
原烟气
SO2
NHH24SHOSO3 3
氧化系统
NNHH44HHSSOO44
(NH4)2 SO4 O2
易引起土壤板结;
4. 塔型不一样:氨法需要更长的反应时间,其吸收塔塔型更高;
有机催化法反应时间和成熟工艺的石灰石/石膏法相当,塔型
基本一致;
5. 烧结机脱硫,氨法需要氧化系统,催化氧化法(LCO)可以不需
要。
2016/6/6
20
与氨/化肥法(FGD)的比较
氨水要求
氨/化肥法 需高浓度
催化氧化法 浓度不做要求
2016/6/6
2
催化氧化法烟气清洁技术基本原理
脱硫的基本反应原理
当SO2转变成亚硫酸(H2SO3)时,有机催化剂与之结合成稳定 络合物,它们被持续氧化成硫酸,然后催化剂与之分离。
H2SO3+LCO → LCO.H2SO3
2LCO.H2SO3+O2 → 2LCO+2H2SO4
催化氧化法(LCO)烟气脱硫脱硝一体化技术完美地实现了上 述反应,并通过加入氨水(碱性中和剂),制成高品质的硫酸 铵化肥。 H2SO4+2NH4OH →(NH4)2SO4+2H2O
湿法脱硫塔成熟工艺与催化剂的完美结合,克服了传统湿法工艺中 脱硫效率不高、运行不稳定、容易堵塞结垢、副产品没有利用价值等 问题。
催化剂在分离器中与化肥盐液的分离采用的是依据比重差异的简单 物理分离,催化剂在整个循环过程中不发生物性的变化。
整个工艺流程为开放式系统,不断加入的干净的工艺水对塔内混合 液有洗涤作用,有利于粉尘、氯离子等的排出。
2016/6/6
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