低溫SCR脫硝技術--ppt課件

1、低溫脫硝技術開發(fā)與工程應用低溫SCR催化技術1PPT課件1995 年以來北京、廣州的NOx 年均值均是標準的2倍以上, NOx 污染非常嚴重。 中國環(huán)境規(guī)劃院的研究預測: NOx 排放量將從1995年的1.11 107 t 增加到2010 年的2.15 107 t , 到2020 年和2030 年, 全國能源消費導致的NOx 排放總量將分別達到2.42.9 107 t 和3.24.3107 t,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)境帶來災難性的后果！ 背景介紹2PPT課件氮氧化物(NOx): N2O5、N2O4、N2O3、N2O2、N

2、2O、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合,造成血液缺氧引起中樞神經(jīng)麻痹；NO2的毒性是NO的510倍，是CO的500010000倍，對人體危害極大，還會誘發(fā)光化學煙霧和導致酸雨形成。 表1 1994 2000 年北京和廣州NOx 年均質量濃度 (mg/m3)地區(qū)1994年1995年1996年1997年1998年1999年2000年年均二級標準北京0.0970.1230.1770.1330.1510.1400.1260.05廣州0.1090.1290.1520.1400.1240.1130.1183PPT課件行業(yè)排放對NOx污染的貢獻率4PPT課件頒布年代排放標準

3、NOx限值 mg/m31985水泥工業(yè)污染物排放標準GB4915-85 無限制1996水泥廠大氣污染物排放標準GB4915-19968002004水泥工業(yè)大氣污染物排放標準GB4915-20048002010水泥工業(yè)大氣污染物排放標準DB448182010（廣東）550（新建水泥窯）2003火電廠大氣污染物排放標準 GB23223-2003450-1100 (燃煤）2012火電廠大氣污染物排放標準 GB 13223-2011 100（燃煤）相關標準5PPT課件背景介紹嚴重問題國家十二五環(huán)境污染控制領域的重中之重的工作鍋爐大氣污染物排放標準-北京市地方標準DB11/ 1392007 工業(yè)鍋爐排放

4、均不滿足該標準!沒有現(xiàn)成的技術支持工業(yè)鍋爐滿足該標準!政府的公信力面臨嚴重的挑戰(zhàn)!6PPT課件NOx排放控制技術爐內(nèi)燃燒控制技術： 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）技術選擇性催化還原（SCR）技術重點關注7PPT課件選擇性非催化還原（SNCR）技術SNCR工藝的主要反應如下：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.8PPT課件NH3作為還原劑時，SNCR的最佳反應溫度是950 oC，如果使用尿素作為還原劑時，SNCR的最佳反應溫度

5、為1000 oC, 溫度O2含量CO含量NOx含量SNCR 技術脫硝效率NH3含量9PPT課件優(yōu)點： 固定投資少，設備簡單， 不用催化劑缺點： 需要準確控制反應區(qū)內(nèi)的溫度，溫度低， 脫硝轉化率低， 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。運行成本較高，脫硝效率低。10PPT課件選擇性催化還原法( Selective Catalytic Reduction, SCR)是工業(yè)上應用最廣的一種脫硝技術，可應用于電站鍋爐、工業(yè)鍋爐和垃圾焚燒等燃燒設備的NOx排放控制，理想狀態(tài)下，可使NOx 的脫除率達90%以上，

6、 是目前能找到的最好的固定源NOx治理的技術。原理：使用適當?shù)拇呋瘎?，在一定條件下，用氨作為催化反應的還原劑，使NOx轉化為無害的氮氣和水蒸氣。反應如下：4NO+4NH3+O2 4N2 +6H2O2NO2+4NH3+O2 3N2 +6H2OSCR脫銷反應溫度一般為300450 oC11PPT課件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構與尺寸！12PPT課件SCR催化劑反應器形式和安裝位置SCR反應器安裝在預熱器之后13PPT課件缺點： 固定投資大，設備比較復雜，使用催化劑優(yōu)點： 脫硝效率可以達到90以上，可以滿足更嚴格的排放標準可以按照排放

7、標準和原排濃度設計NH3/NOx值，比值低，可以低于0.9, 一般不大于1.運行成本較低 14PPT課件應用于電站鍋爐的SCR系統(tǒng)與技術特點: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產(chǎn)權 15PPT課件工業(yè)鍋爐的脫硝遭遇到的困難:排煙溫度低, 省煤器之后 150-180 運行工況不穩(wěn)定舊鍋爐的場地有限, 情況復雜引高溫煙氣則破壞熱量衡算, 耗能提高, (如使用電廠SCR技術)用戶資金緊張, 不愿意多投資 用戶的擔憂和要求:NH4HSO4 對催化劑傷害問題, 催化劑壽命SCR催化劑是否會堵塞舊鍋爐

8、改造不改動風機 (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低溫脫硝催化劑關鍵障礙16PPT課件北京工業(yè)大學的SCR催化技術SCR催化劑的研究平臺17PPT課件SCR催化劑活性北京工業(yè)大學的SCR催化技術SCR催化劑的工作窗口： 160400 工作溫度窗口：160-400 18PPT課件SCR催化劑的成型技術無機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)大學的SCR催化技術19PPT課件云南鈦業(yè)酸洗線氮氧化物凈化系統(tǒng) SCR催化工程技術開發(fā)北京工業(yè)大學的SCR催化技術20PPT課件合肥彩虹液晶玻璃有限公司低溫脫硝工程SCR催化工程技術開發(fā)北京工業(yè)大學

9、的SCR催化技術21PPT課件運行溫度范圍寬；如低溫運行，總風量降低，在空速不變的情況下，減少催化劑的用量；對于低溫煙氣或廢氣的處理，具有節(jié)能優(yōu)勢；SO2轉化率低，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；具有自主知識產(chǎn)權，不受外國企業(yè)控制。產(chǎn)品優(yōu)勢！22PPT課件工業(yè)鍋爐低溫SCR技術開發(fā)進展對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配貴金屬堿土金屬廉價金屬離子成型助劑成型工藝運行條件工程應用SCR反應器設計SCR工程技術開發(fā)SCR 運行管理23PPT課件催化劑配方開發(fā)制備了一

10、種V-Ti基的SCR脫硝催化劑。通過摻雜X離子對上述催化劑進行改性，并取得良好效果。對SCR催化劑脫硝過程的條件進行深入研究（O2濃度、氨氮比、抗SO2中毒性、水蒸氣的影響等）24PPT課件SCR催化劑在低溫段的高脫硝活性類別自主開發(fā)的催化劑市場商用催化劑運行溫度段160220320400脫硝效率基本90%80% 90%25PPT課件關于SCR催化劑運行穩(wěn)定性的實驗以實驗室制備的改性的催化劑為例，該樣品連續(xù)運行七天，分別在120、140、160、180、200對其脫硝效率進行測試。對于每個溫度段保持長期運行。 26PPT課件27PPT課件蜂窩狀SCR催化劑制備技術開發(fā) 以鈦白粉為原料制備的蜂窩

11、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、高機械強度的商用蜂窩催化劑28PPT課件制備的工業(yè)鍋爐低溫SCR蜂窩催化劑29PPT課件蜂窩催化劑脫銷效率評價89.45%97.98%30PPT課件合肥彩虹液晶玻璃有限公司低溫脫硝工程系統(tǒng)主要技術指標1. 設計處理風量：720 Nm3/h。2. 煙氣種類：粉塵+NOx。3.煙氣溫度：9001000C4.污染物濃度： NOx 9600mg/m3、粉塵5600 mg/m3。5. 排放氮氧化物濃度： 98% （滿足中國國家排放標準的前提下）。7NH3逃逸率：小于5ppm。煙氣量為1353m3/h（240），廢氣中NOx含量為9600

12、mg/Nm3。催化劑體積為0.5m3。工程實例31PPT課件合肥彩虹液晶玻璃有限公司低溫脫硝工程32PPT課件合肥彩虹液晶玻璃有限公司低溫脫硝工程33PPT課件合肥彩虹液晶玻璃有限公司低溫脫硝工程34PPT課件合肥彩虹液晶玻璃有限公司低溫脫硝工程35PPT課件云南鈦業(yè)集團酸洗線氮氧化物低溫SCR凈化系統(tǒng) 工藝流程圖工程實例36PPT課件云南鈦業(yè)集團酸洗線氮氧化物低溫SCR凈化系統(tǒng) 37PPT課件云南鈦業(yè)集團酸洗線氮氧化物低溫SCR凈化系統(tǒng) 38PPT課件云南鈦業(yè)集團酸洗線氮氧化物低溫SCR凈化系統(tǒng) 39PPT課件系統(tǒng)調試的總結日期SCR入口采樣點濃度（ppm）SCR出口（ppm）效率系統(tǒng)反應條

13、件SCR反應溫度（）尿素溶液的流量（L/min）風機功率（赫茲）7.3178021073%17240458.2104015185%17470458.475519874%16870458.6155040074%17270458.1896028870%16490458628190%1808040168741775%18080408.19135027480%1808040云南鈦業(yè)集團酸洗線氮氧化物低溫SCR凈化系統(tǒng) 40PPT課件消化吸收國外先進的SCR和SNCR脫硝技術 催化劑原材料的篩選和配方的研究催化劑的摻雜和修飾SCR和SNCR 設備研究催化劑物理化學性質表征SCR催化劑活性評價SCR蜂窩催化劑成型技術氨或尿素噴射設備和技術方案工業(yè)鍋爐爐體內(nèi)的流場、速度場和溫度場研究小型的中間試驗SCR和SNCR 示范工程工業(yè)規(guī)模的試驗工業(yè)鍋爐SCR和SNC