煙氣脫硫脫硝的方案課件

2022/12/13燃煤煙氣同時脫硫脫硝技術2022/12/12燃煤煙氣同時脫硫脫硝技術背景

由于大量排放含有SO2、NOx的煙氣引起的酸雨等環(huán)境問題日益嚴重，解決二氧化硫和氮氧化物污染刻不容緩。需要低成本、適合我國國情的脫硫脫硝方法。背景由于大量排放含有SO2、NOx的煙氣引起的酸雨C65-95%H2-7%O<25%S<10%N1-2%煤的成份SO2NOxC65-95%H2-7%O<25%S<10%N1-2%煤的成燃煤煙氣特點氣量大、濃度低、成分雜100MW的發(fā)電機組，尾氣量約為4×105m3(STP)/h常量組分：水4%~6%，O2~5%微量組分：SO2500~4000ppm NOx~500ppm痕量組分：Hg、As等粉塵燃煤煙氣特點氣量大、濃度低、成分雜工業(yè)技術情況工業(yè)化的SO2/NOx聯(lián)合脫除工藝是：

SO2--濕法石灰石/石膏煙氣脫硫(FGD)NOx--氨氣選擇性催化還原法(SCR)SO2+CaCO3+O2+H2OCaSO4·2H2O+CO24NO+4NH3

+O24N2+6H2O工業(yè)技術情況工業(yè)化的SO2/NOx聯(lián)合脫除工藝是：脫硫脫硝技術分類固相吸收/再生煙氣脫硫脫硝技術氣/固催化脫硫脫硝技術高能電子活化氧化技術濕法同時脫硫脫硝技術脫硫脫硝技術分類技術分類1固相吸收/再生煙氣脫硫脫硝技術活性炭吸收脫硫脫硝工藝

NOxSO工藝（Na2CO3/Al2O3球狀顆粒）CuO同時脫硫脫硝工藝技術分類1固相吸收/再生煙氣脫硫脫硝技術活性炭脫硫脫硝工藝在吸收塔內：2SO2+O2+2H2O→2H2SO46NO+4NH3→5N2+6H2O在解吸塔內：

2H2SO4→SO3+H2O 2SO3+C→2SO2+CO2活性炭脫硫脫硝工藝在吸收塔內：2SO2+O2+2H2NOxSO工藝示意圖NOxSO工藝示意圖NOxSO工藝

吸收劑：Na2CO3/Al2O3球狀顆粒

SO2Na2SO3

Na2SO4

NO

NO22NaNO3

吸收劑再生：

Na2SO4+CH4

Na2O+H2S+SO2+CO2+H2O

2NaNO3Na2O+NO2+NO

+O2

NOxSO工藝吸收劑：Na2CO3/Al2O3球狀顆粒技術分類2氣/固催化同時脫硫脫硝技術

SNRB工藝（脫硫脫硝除塵）DESONOX工藝WSA-SNOX工藝技術分類2氣/固催化同時脫硫脫硝技術SNRB工藝示意圖SNRB工藝示意圖SNRB工藝高溫袋式反應器

SO2脫除：鈣基或鈉基吸收劑以脫除NOx脫除：注入NH3用SCR法粉塵：用高溫陶瓷纖維袋式過濾器捕集USDepartmentofEnergy.DOE/FE-0459-2.CleanCoalTechnologyPrograms:CompletedProjects2003.CleanCoalTodayNewsletter.2003，(2)：72

SNRB工藝高溫袋式反應器DESONOX工藝DESONOX工藝DESONOX第一層：NOx的SCR催化劑V2O5/TiO2

4NO+4NH3

+O24N2+6H2O2NO2＋4NH3

+O23N2+6H2O第二層：SO2氧化催化劑V2O5或貴金屬

2SO2+O2+2H2O

2H2SO4

DESONOX第一層：NOx的SCR催化劑V2O5/TiO2WSA-SNOX工藝示意圖WSA-SNOX工藝示意圖技術分類3高能電子活化氧化技術使用物理方法產(chǎn)成高能自由基，氧化SO2，NOx為酸,與氨形成鹽,制得硫酸銨,硝酸銨;NONO2HNO3NH4NO3SO2

SO3H2SO4(NH4)2SO4濕法脫硫脫硝技術乙二銨合鈷(Ⅱ)絡合催化技術分類3高能電子活化氧化技術乙二銨合鈷(Ⅱ)絡合催化催化劑：[Co(en)2]2+氧化劑：煙氣中的O2（氧的濃度2～11%）溶液pH值：7～13填料塔，逆流接觸反應操作溫度30～80oCNO濃度100～2000ppm（deNOx～90%）SO2濃度500～5000ppm（deSO2>90%）華東理工大學·肖文德·專利號：01105698.3乙二銨合鈷(Ⅱ)絡合催化催化劑：[Co(en)2]2+乙二銨合鈷(Ⅱ)絡合催化NO1.NO(g)轉化為NO(aq)NO與[Co(en)2]2+反應:NO(g)+[Co(en)2]2++OH-

[Co(en)(NO)OH]++en2.NO被氧化NO2

[Co(en)(NO)OH]++[O][Co(en)(NO2)OH]+NO(g)NO(aq)NO2乙二銨合鈷(Ⅱ)絡合催化NO1.NO(g)轉化為N3.在堿性溶液中，OH-會取代絡合物中的NO2：[Co(en)

(NO2)OH]++OH-

[Co(en)

(OH)2]

+NO2-+NO3-+H2O2NO2+2OH-NO2-+NO3-+H2O4.催化劑再生[Co(en)

(OH)2]

+en[Co(en)2]2++2OH-

3.在堿性溶液中，OH-會取代絡合物中的NO2：5.總反應方程式為：2NO+O2+2OH-NO2-+NO3-+H2O總之：[O]將NO氧化NO2

在堿性溶液中，NO2NO2-+NO3-

en能保持[Co(en)2]2+離子不斷循環(huán)－－SO2：石灰/石膏法脫除SO2+Ca(OH)2

CaSO3+H2O5.總反應方程式為：研究趨勢技術上：改進FGD和SCR組合工藝，降低操作費用。學術上：除了化學催化的改進，采用物理的、生物的技術。高能電子活化氧化技術液膜法生物法研究趨勢技術上：改進FGD和SCR組合工藝，降低操作費用。山西煤化所劉振宇等人對于脫硫脫硝，選用的催化劑為：以Al2O3、活性炭(AC)為載體負載各種金屬氧化物CuO，V2O5，采用的是SCR法還原NOx路線。華東理工大學肖文德等人，以Al2O3為載體,負載各種金屬氧化物NiO、Co3O4的催化劑上，研究氧化NO為NO2的規(guī)律；并考察SO2對其的影響。山西煤化所劉振宇等人對于脫硫脫硝，選用的催化劑為：以Al2O設想多聯(lián)產(chǎn)能源系統(tǒng)中分離SO2、NOx

；用天然氣中的CH4、H2等還原SO2，從產(chǎn)物中得到H2S；利用H2S來還原NOx

希望實現(xiàn)：H2S+NON2+S+H2O設想多聯(lián)產(chǎn)能源系統(tǒng)中分離SO2、NOx；多聯(lián)產(chǎn)能源系統(tǒng)多聯(lián)產(chǎn)能源系統(tǒng)總結工業(yè)上現(xiàn)行的脫硫脫硝工藝乙二銨合鈷(Ⅱ)絡合催化NO多聯(lián)產(chǎn)中脫硫脫硝的設想總結工業(yè)上現(xiàn)行的脫硫脫硝工藝參考文獻和資料1.鐘秦，燃煤煙氣脫硫脫硝工程實例,北京,化學工業(yè)出版社,2002.2.姚強，潔凈煤技術,北京,化學工業(yè)出版社,2005.ZhaoBiying,JiangDe-en.Fuel.2002,81(11):1565

TheNOXSOprocess.AppliedCatalysisB:Environmental.1994，5（1）:N7SnipOC，WoodsM，KorbeeR，etal.RegenerativeremovalofSO2andNOxfora150MWepowerplantinaninterconnectedfluidizedbedfacility.ChemicalEngineeringScience.1996，51（10）：2021ZhaoBiying，JiangDe-en，XieYouchang.DispersionofNa2CO3onAl2O3andthethresholdeffectinflue-gasdesulfurization.Fuel.2002，81（11）：1565參考文獻和資料1.鐘秦，燃煤煙氣脫硫脫硝工程實例,北京,謝謝！謝謝！2022/12/13燃煤煙氣同時脫硫脫硝技術2022/12/12燃煤煙氣同時脫硫脫硝技術背景

由于大量排放含有SO2、NOx的煙氣引起的酸雨等環(huán)境問題日益嚴重，解決二氧化硫和氮氧化物污染刻不容緩。需要低成本、適合我國國情的脫硫脫硝方法。背景由于大量排放含有SO2、NOx的煙氣引起的酸雨C65-95%H2-7%O<25%S<10%N1-2%煤的成份SO2NOxC65-95%H2-7%O<25%S<10%N1-2%煤的成燃煤煙氣特點氣量大、濃度低、成分雜100MW的發(fā)電機組，尾氣量約為4×105m3(STP)/h常量組分：水4%~6%，O2~5%微量組分：SO2500~4000ppm NOx~500ppm痕量組分：Hg、As等粉塵燃煤煙氣特點氣量大、濃度低、成分雜工業(yè)技術情況工業(yè)化的SO2/NOx聯(lián)合脫除工藝是：

SO2--濕法石灰石/石膏煙氣脫硫(FGD)NOx--氨氣選擇性催化還原法(SCR)SO2+CaCO3+O2+H2OCaSO4·2H2O+CO24NO+4NH3

+O24N2+6H2O工業(yè)技術情況工業(yè)化的SO2/NOx聯(lián)合脫除工藝是：脫硫脫硝技術分類固相吸收/再生煙氣脫硫脫硝技術氣/固催化脫硫脫硝技術高能電子活化氧化技術濕法同時脫硫脫硝技術脫硫脫硝技術分類技術分類1固相吸收/再生煙氣脫硫脫硝技術活性炭吸收脫硫脫硝工藝

NOxSO工藝（Na2CO3/Al2O3球狀顆粒）CuO同時脫硫脫硝工藝技術分類1固相吸收/再生煙氣脫硫脫硝技術活性炭脫硫脫硝工藝在吸收塔內：2SO2+O2+2H2O→2H2SO46NO+4NH3→5N2+6H2O在解吸塔內：

2H2SO4→SO3+H2O 2SO3+C→2SO2+CO2活性炭脫硫脫硝工藝在吸收塔內：2SO2+O2+2H2NOxSO工藝示意圖NOxSO工藝示意圖NOxSO工藝

吸收劑：Na2CO3/Al2O3球狀顆粒

SO2Na2SO3

Na2SO4

NO

NO22NaNO3

吸收劑再生：

Na2SO4+CH4

Na2O+H2S+SO2+CO2+H2O

2NaNO3Na2O+NO2+NO

+O2

NOxSO工藝吸收劑：Na2CO3/Al2O3球狀顆粒技術分類2氣/固催化同時脫硫脫硝技術

SNRB工藝（脫硫脫硝除塵）DESONOX工藝WSA-SNOX工藝技術分類2氣/固催化同時脫硫脫硝技術SNRB工藝示意圖SNRB工藝示意圖SNRB工藝高溫袋式反應器

SO2脫除：鈣基或鈉基吸收劑以脫除NOx脫除：注入NH3用SCR法粉塵：用高溫陶瓷纖維袋式過濾器捕集USDepartmentofEnergy.DOE/FE-0459-2.CleanCoalTechnologyPrograms:CompletedProjects2003.CleanCoalTodayNewsletter.2003，(2)：72

SNRB工藝高溫袋式反應器DESONOX工藝DESONOX工藝DESONOX第一層：NOx的SCR催化劑V2O5/TiO2

4NO+4NH3

+O24N2+6H2O2NO2＋4NH3

+O23N2+6H2O第二層：SO2氧化催化劑V2O5或貴金屬

2SO2+O2+2H2O

2H2SO4

DESONOX第一層：NOx的SCR催化劑V2O5/TiO2WSA-SNOX工藝示意圖WSA-SNOX工藝示意圖技術分類3高能電子活化氧化技術使用物理方法產(chǎn)成高能自由基，氧化SO2，NOx為酸,與氨形成鹽,制得硫酸銨,硝酸銨;NONO2HNO3NH4NO3SO2

SO3H2SO4(NH4)2SO4濕法脫硫脫硝技術乙二銨合鈷(Ⅱ)絡合催化技術分類3高能電子活化氧化技術乙二銨合鈷(Ⅱ)絡合催化催化劑：[Co(en)2]2+氧化劑：煙氣中的O2（氧的濃度2～11%）溶液pH值：7～13填料塔，逆流接觸反應操作溫度30～80oCNO濃度100～2000ppm（deNOx～90%）SO2濃度500～5000ppm（deSO2>90%）華東理工大學·肖文德·專利號：01105698.3乙二銨合鈷(Ⅱ)絡合催化催化劑：[Co(en)2]2+乙二銨合鈷(Ⅱ)絡合催化NO1.NO(g)轉化為NO(aq)NO與[Co(en)2]2+反應:NO(g)+[Co(en)2]2++OH-

[Co(en)(NO)OH]++en2.NO被氧化NO2

[Co(en)(NO)OH]++[O][Co(en)(NO2)OH]+NO(g)NO(aq)NO2乙二銨合鈷(Ⅱ)絡合催化NO1.NO(g)轉化為N3.在堿性溶液中，OH-會取代絡合物中的NO2：[Co(en)

(NO2)OH]++OH-

[Co(en)

(OH)2]

+NO2-+NO3-+H2O2NO2+2OH-NO2-+NO3-+H2O4.催化劑再生[Co(en)

(OH)2]

+en[Co(en)2]2++2OH-

3.在堿性溶液中，OH-會取代絡合物中的NO2：5.總反應方程式為：2NO+O2+2OH-NO2-+NO3-+H2O總之：[O]將NO氧化NO2

在堿性溶液中，NO2NO2-+NO3-

en能保持[Co(en)2]2+離子不斷循環(huán)－－SO2：石灰/石膏法脫除SO2+Ca(OH)2

CaSO3+H2O5.總反應方程式為：研究趨勢技術上：改進FGD和SCR組合工藝，降低操作費用。學術上：除了化學催化的改進，采用物理的、生物的技術。高能電子活化氧化技術液膜法生物法研究趨勢技術上：改進FGD和SCR組合工藝，降低操作費用。山西煤化所劉振宇等人對于脫硫脫硝，選用的催化劑為：以Al2O3、活性炭(AC)為載體負載各種金屬氧化物CuO，V2O5，采用的是SCR法還原NOx路線。華東理工大學肖文德等人，以Al2O3為載體,負載各種金屬氧化物NiO、Co3O4的催化劑上，研究氧化NO為NO2的規(guī)律；并考察SO2對其的影響。山西煤化所劉振宇等人對于脫硫脫硝，選用的催