低溫脫硝技術(shù)演示文稿

低溫脫硝技術(shù)演示文稿當(dāng)前第1頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)低溫脫硝技術(shù)當(dāng)前第2頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)1995年以來北京、廣州的NOx年均值均是標(biāo)準(zhǔn)的2倍以上,NOx污染非常嚴(yán)重。中國環(huán)境規(guī)劃院的研究預(yù)測(cè):NOx排放量將從1995年的1.11×107t增加到2010年的2.15×107t,到2020年和2030年,全國能源消費(fèi)導(dǎo)致的NOx排放總量將分別達(dá)到2.42.9×107t和3.24.3×107t,到2020年前后將超過美國成為世界第一大NOx排放國,如此巨大的排放量將給公眾健康和生態(tài)環(huán)境帶來災(zāi)難性的后果！背景介紹當(dāng)前第3頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)氮氧化物(NOx):N2O5、N2O4、N2O3、N2O2、N2O、NO、NO2背景介紹NO為無色無臭氣體，很容易與血液中的血色素結(jié)合,造成血液缺氧引起中樞神經(jīng)麻痹；NO2的毒性是NO的5～10倍，是CO的5000～10000倍，對(duì)人體危害極大，還會(huì)誘發(fā)光化學(xué)煙霧和導(dǎo)致酸雨形成。表1

1994—2000年北京和廣州NOx年均質(zhì)量濃度

(mg/m3)地區(qū)1994年1995年1996年1997年1998年1999年2000年年均二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)北京0.0970.1230.1770.1330.1510.1400.1260.05廣州0.1090.1290.1520.1400.1240.1130.118當(dāng)前第4頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)行業(yè)排放對(duì)NOx污染的貢獻(xiàn)率當(dāng)前第5頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)頒布年代排放標(biāo)準(zhǔn)NOx限值mg/m31985《水泥工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB4915-85

無限制1996《水泥廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB4915-19968002004《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB4915-20048002010《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》DB44／818－2010（廣東）550（新建水泥窯）2003《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》

GB23223-2003450-1100(燃煤）2012《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》

GB13223-2011100（燃煤）相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)前第6頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)背景介紹嚴(yán)重問題國家十二·五環(huán)境污染控制領(lǐng)域的重中之重的工作鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)-北京市地方標(biāo)準(zhǔn)DB11/139—2007工業(yè)鍋爐排放均不滿足該標(biāo)準(zhǔn)!沒有現(xiàn)成的技術(shù)支持工業(yè)鍋爐滿足該標(biāo)準(zhǔn)!政府的公信力面臨嚴(yán)重的挑戰(zhàn)!!!當(dāng)前第7頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)NOx排放控制技術(shù)爐內(nèi)燃燒控制技術(shù)：火焰冷卻、低氮燃燒器、分段燃燒、添加礦化劑選擇性非催化還原（SNCR）技術(shù)選擇性催化還原（SCR）技術(shù)重點(diǎn)關(guān)注當(dāng)前第8頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)選擇性非催化還原（SNCR）技術(shù)SNCR工藝的主要反應(yīng)如下：4NO+4NH3+O2

4N2+6H2O2NO2+4NH3+O2

3N2+6H2O在高溫(9001100℃)和沒有催化劑的情況下噴氨或尿素等含有NH3基的還原劑.當(dāng)前第9頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)NH3作為還原劑時(shí)，SNCR的最佳反應(yīng)溫度是950oC，如果使用尿素作為還原劑時(shí)，SNCR的最佳反應(yīng)溫度為1000oC,

溫度O2含量CO含量NOx含量SNCR技術(shù)脫硝效率NH3含量當(dāng)前第10頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：固定投資少，設(shè)備簡單，不用催化劑缺點(diǎn)：需要準(zhǔn)確控制反應(yīng)區(qū)內(nèi)的溫度，溫度低，脫硝轉(zhuǎn)化率低，溫度過高，引起NH3的氧化，產(chǎn)生多余的NOx。需要比較高的NH3/NOx值(一般大于1)，部分NH3被產(chǎn)品吸收，還原效率降低。運(yùn)行成本較高，脫硝效率低。當(dāng)前第11頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)選擇性催化還原法(SelectiveCatalyticReduction,SCR)是工業(yè)上應(yīng)用最廣的一種脫硝技術(shù)，可應(yīng)用于電站鍋爐、工業(yè)鍋爐和垃圾焚燒等燃燒設(shè)備的NOx排放控制，理想狀態(tài)下，可使NOx的脫除率達(dá)90%以上，是目前能找到的最好的固定源NOx治理的技術(shù)。原理：使用適當(dāng)?shù)拇呋瘎?，在一定條件下，用氨作為催化反應(yīng)的還原劑，使NOx轉(zhuǎn)化為無害的氮?dú)夂退魵?。反?yīng)如下：4NO+4NH3+O2

4N2+6H2O2NO2+4NH3+O2

3N2+6H2OSCR脫銷反應(yīng)溫度一般為300～450oC當(dāng)前第12頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)SCR催化劑的形式板式蜂窩式波紋板式需要根據(jù)煙氣成分，含灰量確定采用何種形式及孔道結(jié)構(gòu)與尺寸！當(dāng)前第13頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)SCR催化劑反應(yīng)器形式和安裝位置SCR反應(yīng)器安裝在預(yù)熱器之后當(dāng)前第14頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)缺點(diǎn)：固定投資大，設(shè)備比較復(fù)雜，使用催化劑優(yōu)點(diǎn)：脫硝效率可以達(dá)到90％以上，可以滿足更嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)可以按照排放標(biāo)準(zhǔn)和原排濃度設(shè)計(jì)NH3/NOx值，比值低，可以低于0.9,一般不大于1.運(yùn)行成本較低

當(dāng)前第15頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)應(yīng)用于電站鍋爐的SCR系統(tǒng)與技術(shù)特點(diǎn):

排煙溫度較高,工況穩(wěn)定 煙塵含量高催化劑工作溫度380-400℃

成熟的SCR工藝 需要尿素分解爐 用戶單位資金充裕,投資大 不具有自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)

當(dāng)前第16頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)工業(yè)鍋爐的脫硝遭遇到的困難:排煙溫度低,省煤器之后150-180℃運(yùn)行工況不穩(wěn)定舊鍋爐的場(chǎng)地有限,情況復(fù)雜引高溫?zé)煔鈩t破壞熱量衡算,耗能提高,(如使用電廠SCR技術(shù))用戶資金緊張,不愿意多投資用戶的擔(dān)憂和要求:NH4HSO4

對(duì)催化劑傷害問題,催化劑壽命SCR催化劑是否會(huì)堵塞舊鍋爐改造不改動(dòng)風(fēng)機(jī)(催化劑床層阻力)脫硝投資問題,最好不使用尿素分解爐特點(diǎn)低溫脫硝催化劑關(guān)鍵障礙當(dāng)前第17頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)北京工業(yè)大學(xué)的SCR催化技術(shù)SCR催化劑的研究平臺(tái)當(dāng)前第18頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)SCR催化劑活性北京工業(yè)大學(xué)的SCR催化技術(shù)SCR催化劑的工作窗口：160－400℃工作溫度窗口：160-400℃當(dāng)前第19頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)SCR催化劑的成型技術(shù)無機(jī)原料成型助劑捏合真空練泥陳化冷卻陳腐擠出成型干燥高溫焙燒最終成型北京工業(yè)大學(xué)的SCR催化技術(shù)當(dāng)前第20頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)云南鈦業(yè)酸洗線氮氧化物凈化系統(tǒng)

SCR催化工程技術(shù)開發(fā)北京工業(yè)大學(xué)的SCR催化技術(shù)當(dāng)前第21頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)合肥彩虹液晶玻璃有限公司低溫脫硝工程SCR催化工程技術(shù)開發(fā)北京工業(yè)大學(xué)的SCR催化技術(shù)當(dāng)前第22頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)運(yùn)行溫度范圍寬；如低溫運(yùn)行，總風(fēng)量降低，在空速不變的情況下，減少催化劑的用量；對(duì)于低溫?zé)煔饣驈U氣的處理，具有節(jié)能優(yōu)勢(shì)；SO2轉(zhuǎn)化率低，NH4HSO4(ABS)的生成量低；避免使用尿素分解爐，降低投資；自控簡單，避免使用昂貴的在線儀表；具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，不受外國企業(yè)控制。產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)！當(dāng)前第23頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)工業(yè)鍋爐低溫SCR技術(shù)開發(fā)進(jìn)展對(duì)于原有催化劑的改性研究催化劑蜂窩成型的研究催化劑原始活性組分含量的最佳配比活性組分種類和含量的調(diào)配貴金屬堿土金屬廉價(jià)金屬離子成型助劑成型工藝運(yùn)行條件工程應(yīng)用SCR反應(yīng)器設(shè)計(jì)SCR工程技術(shù)開發(fā)SCR運(yùn)行管理當(dāng)前第24頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)催化劑配方開發(fā)制備了一種V-Ti基的SCR脫硝催化劑。通過摻雜X離子對(duì)上述催化劑進(jìn)行改性，并取得良好效果。對(duì)SCR催化劑脫硝過程的條件進(jìn)行深入研究（O2濃度、氨氮比、抗SO2中毒性、水蒸氣的影響等）當(dāng)前第25頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)SCR催化劑在低溫段的高脫硝活性類別自主開發(fā)的催化劑市場(chǎng)商用催化劑運(yùn)行溫度段160~220℃320~400℃脫硝效率基本>90%80%~90%當(dāng)前第26頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)關(guān)于SCR催化劑運(yùn)行穩(wěn)定性的實(shí)驗(yàn)以實(shí)驗(yàn)室制備的改性的催化劑為例，該樣品連續(xù)運(yùn)行七天，分別在120℃、140℃、160℃、180℃、200℃對(duì)其脫硝效率進(jìn)行測(cè)試。對(duì)于每個(gè)溫度段保持長期運(yùn)行。

當(dāng)前第27頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)當(dāng)前第28頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)蜂窩狀SCR催化劑制備技術(shù)開發(fā)

以鈦白粉為原料制備的蜂窩成型

以制備好的催化劑為原料制備蜂窩催化劑

制備具有良好脫銷活性、高機(jī)械強(qiáng)度的商用蜂窩催化劑當(dāng)前第29頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)制備的工業(yè)鍋爐低溫SCR蜂窩催化劑當(dāng)前第30頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)蜂窩催化劑脫銷效率評(píng)價(jià)89.45%97.98%當(dāng)前第31頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)合肥彩虹液晶玻璃有限公司低溫脫硝工程系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)1.設(shè)計(jì)處理風(fēng)量：720Nm3/h。2.煙氣種類：粉塵+NOx。3.煙氣溫度：900～1000°C4.污染物濃度：NOx～9600mg/m3、粉塵～5600mg/m3。5.

排放氮氧化物濃度：<200mg/Nm3。6．脫硝效率：>98%（滿足中國國家排放標(biāo)準(zhǔn)的前提下）。7．NH3逃逸率：小于5ppm。煙氣量為1353m3/h（240℃），廢氣中NOx含量為9600mg/Nm3。催化劑體積為0.5m3。工程實(shí)例當(dāng)前第32頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)合肥彩虹液晶玻璃有限公司低溫脫硝工程當(dāng)前第33頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)合肥彩虹液晶玻璃有限公司低溫脫硝工程當(dāng)前第34頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)合肥彩虹液晶玻璃有限公司低溫脫硝工程當(dāng)前第35頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)合肥彩虹液晶玻璃有限公司低溫脫硝工程當(dāng)前第36頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)云南鈦業(yè)集團(tuán)酸洗線氮氧化物低溫SCR凈化系統(tǒng)

工藝流程圖工程實(shí)例當(dāng)前第37頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)云南鈦業(yè)集團(tuán)酸洗線氮氧化物低溫SCR凈化系統(tǒng)

當(dāng)前第38頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)云南鈦業(yè)集團(tuán)酸洗線氮氧化物低溫SCR凈化系統(tǒng)

當(dāng)前第39頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)云南鈦業(yè)集團(tuán)酸洗線氮氧化物低溫SCR凈化系統(tǒng)

當(dāng)前第40頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)系統(tǒng)調(diào)試的總結(jié)日期SCR入口采樣點(diǎn)濃度（ppm）SCR出口（ppm）效率系統(tǒng)反應(yīng)條件SCR反應(yīng)溫度（℃）尿素溶液的流量（L/min）風(fēng)機(jī)功率（赫茲）7.3178021073%17240458.2104015185%17470458.475519874%16870458.6155040074%17270458.1896028870%16490458628190%1808040168741775%18080408.19135027480%1808040云南鈦業(yè)集團(tuán)酸洗線氮氧化物低溫SCR凈化系統(tǒng)

當(dāng)前第41頁\共有42頁\編于星期二\17點(diǎn)消化吸收國外先進(jìn)的SCR和SNCR脫硝技術(shù)

催化劑原材料的篩選和配方的研究催