山美水美催化氧化脫硫脫硝一體化技術(shù)

2023/2/21山美水美

中國煙氣脫硫脫硝臭氧方案專家臭氧催化氧化法（LCO）煙氣脫硫脫硝一體化北京山美水美環(huán)保高科技有限公司技術(shù)介紹2023/2/22山美水美

2.

催化氧化技術(shù)介紹3.

1.

山美水美公司介紹催化氧化技術(shù)的目標(biāo)市場4.一體化業(yè)績介紹脫硫效率≥99%;出口二氧化硫排放濃度≤50mg/M3脫硝效率≥85%;常溫脫硝(引風(fēng)機(jī)排煙溫度80-180℃)；脫汞效率≥90%;脫二惡英效率≥50%;無二次污染，無固體廢棄物無廢水排放；副產(chǎn)品為化肥。運行成本低。其運行成本為石灰石/石膏法40%；CAO半干法1/3，氨法1/2;SCR法70%。LCO法簡介2023/2/23山美水美2023/2/24山美水美山美水美環(huán)保公司成立于2004年；中國臭氧行業(yè)領(lǐng)航者，公司致力于以臭氧催化氧化（LCO）煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)的開發(fā)運用、工程建設(shè)及特許經(jīng)營等業(yè)務(wù)。公司引進(jìn)合作公司擁有的有機(jī)催化劑專利技術(shù)；并成功運用于燃煤鍋爐脫硫脫硝項目。1、公司簡介——公司及合作伙伴2023/2/26山美水美2023/2/27山美水美2、催化氧化技術(shù)介紹——技術(shù)背景一、催化氧化一體化技術(shù)存在的必然性：目前國內(nèi)脫硝市場的興起和脫硫改造嚴(yán)格技術(shù)優(yōu)勢及其他常規(guī)脫硫方法的局限性國家排放標(biāo)準(zhǔn)的要求日益嚴(yán)格SNCR,SCR的缺點及催化劑的局限性（產(chǎn)能，熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性面臨考驗，二次污染）補充：國內(nèi)外很多機(jī)構(gòu)一直都在研究一體化技術(shù)國外：BECLO，蘇聯(lián)羅斯門捷列夫國內(nèi)：浙大，華北電力等2023/2/28山美水美2、催化氧化技術(shù)介紹——環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)1、環(huán)保部新標(biāo)準(zhǔn)：《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB13223-2011，2011年7月29日頒布2012年1月1日實施SO2：(1)新建100mg/Nm3；(2)改造200mg/Nm3；(3)重點地區(qū)：50mg/Nm3；(4)西南地區(qū)：400mg/Nm3；NOx：100mg/Nm3；汞：0.03mg/Nm32023/2/29山美水美2、催化氧化技術(shù)介紹——常規(guī)技術(shù)2、常規(guī)脫硫工藝的技術(shù)面臨的困難鈣法：（1）脫硫效率≤95%，目前第一批脫硫正在改造(98%,5000,2500)；（2）排放溫室氣體CO2；（3）脫硫同時產(chǎn)生廢水（4）石膏用途少，堆放占用耕地，污染空氣和地下水；（5）運行成本居高不下，政策補貼不能克服電煤矛盾帶來的高硫煤問題，（6）典型公司：龍源，清新，同方，博奇，凱迪，三融2023/2/210山美水美2、催化氧化技術(shù)介紹——常規(guī)技術(shù)鎂法：（1）受鎂礦區(qū)域局限性較強(qiáng)，主要分布在：遼寧大石橋，山東萊州，內(nèi)蒙，四川少量（2）難氧化問題，帶來結(jié)垢堵塞（3）七水硫酸鎂產(chǎn)品回收復(fù)雜成本高，溶解度高（硫酸鎂60℃54.8g），亞硫酸鎂易揮發(fā)，分解產(chǎn)生SO2，石膏雨，除霧器堵塞)（4）典型的公司北京六合天融2023/2/211山美水美2、催化氧化技術(shù)介紹——常規(guī)技術(shù)氨法：（1）塔內(nèi)結(jié)晶帶來結(jié)垢停機(jī)，每4個月停一次（2）難氧化問題，導(dǎo)致產(chǎn)品回收率低，異味（3）氣溶膠問題（4）氨逃逸問題（5）硫酸銨產(chǎn)品回收問題（6）典型的公司江南環(huán)保，上海申川，和乙倡，都市環(huán)保，洛陽天譽，武漢中鋼2023/2/212山美水美2、催化氧化技術(shù)介紹——SCR3、常規(guī)脫硝工藝面臨的困難SCR：SelectiveCatalyticReduction選擇性催化還原（TiO2>90%活性成分V2O5:1-5wt%WO3,MoO3:5-10wt%）（1）溫度范圍要求嚴(yán)格：300-400℃，工業(yè)鍋爐不適合，（2）效率80%左右，水泥爐窯有困難（3）阻力大：1000Pa左右（4）催化劑供應(yīng)問題（5）催化劑再生問題，中毒問題，產(chǎn)品的使用壽命和效果未經(jīng)過考驗，（6）預(yù)熱器堵塞問題（7）占用場地問題SCR簡易工藝圖平板式催化劑蜂窩式催化劑SCR催化劑模塊SCR對空氣預(yù)熱器的影響2023/2/216山美水美2、催化氧化技術(shù)介紹——SNCRSNCR：SelectiveNoCatalyticReduction選擇性非催化還原（1）溫度范圍要求嚴(yán)格：980℃,鍋爐800-1000℃（2）效率30-40%左右，氨與煙氣混合不均勻（3）對鍋爐的影響問題（4）氨逃逸浪費問題（5）必須配合其他脫硝方案使用還原劑儲罐燃燒器測量模塊噴射層1噴射層2噴射層3SNCR簡易工藝圖1、什么是催化氧化脫硫脫硝一體化技術(shù)：被強(qiáng)氧化劑臭氧氧化后的NO和SO2混合含塵鍋爐煙氣進(jìn)入吸收塔，在含有硫氧官能團(tuán)的有機(jī)催化劑存在的條件下，與堿液發(fā)生中和反應(yīng)，NOx和SOx被同時脫除的一體化脫硫脫硝技術(shù)。

也是一種能在一套系統(tǒng)裝置中實現(xiàn)對煙氣中的硫、氮、汞高效去除，同時實現(xiàn)硫、氮資源化利用的新型煙氣凈化技術(shù)。

2、催化氧化技術(shù)介紹——技術(shù)原理2023/2/218山美水美2、脫硫的基本反應(yīng)原理當(dāng)SO溶于水形成亞硫酸，有機(jī)催化劑與亞硫酸結(jié)合成穩(wěn)定絡(luò)合物，通入氧化空氣將亞硫酸氧化成硫酸,同時催化劑與硫酸分離，分離后的硫酸與氨水結(jié)合，生成硫酸銨，結(jié)晶干燥后形成副產(chǎn)物硫酸銨化肥，反應(yīng)如下：H2SO3+LCO→

LCO.H2SO32LCO.H2SO3+O2→

2LCO+2H2SO4。H2SO4+2NH4OH→(NH4)2SO4+2H2O2、催化氧化技術(shù)介紹——脫硫原理2023/2/219山美水美2、催化氧化技術(shù)介紹——脫硫原理2023/2/220山美水美SO

nH2SO3→

HOSOHO

O2H2SO4→

HOSOHOO

SO

n催化劑有效分子片段：

SnO

[]2、催化氧化技術(shù)介紹——脫硫原理2023/2/221山美水美原煙氣凈煙氣氨水儲罐LH2SO3H2SO4(NH4)2SO4L.H2SO3SO2H2OO2NH3L混合液排出泵塔型—空塔（等同石灰石/石膏法用塔）SO2+H2O→H2SO3H2SO3+LCO→LCO.H2SO3LCO.H2SO3+O2→LCO+H2SO4H2SO4+NH3→(NH4)2SO43、脫硝的基本反應(yīng)原理難溶于水的NO經(jīng)強(qiáng)氧化劑臭氧氧化成NO2，與水結(jié)合生成亞硝酸,催化劑與亞硝酸結(jié)合成穩(wěn)定絡(luò)合物，通入氧化空氣將亞硝酸氧化成硝酸,同時催化劑與硝酸分離，分離后的硝酸與氨水結(jié)合，生成硝酸銨，結(jié)晶干燥后形成副產(chǎn)物硝酸銨化肥，反應(yīng)如下：2NO+O3→

N2O3+H2）或NO+H2O2→

NO2+H2O（加入H2O2）HNO2+LCO→

LCO.HNO22LCO.HNO2+O2→

2LCO+2HNO3HNO3+NH4OH→

NH4NO3+H2O2、催化氧化技術(shù)介紹——脫硝原理2023/2/222山美水美2023/2/223山美水美2、催化氧化技術(shù)介紹——脫硝原理催化劑有效分子片段：

SnO

[]

SnO

[]

HONOHNO2→O2

HONOOHNO3→

SnO

[]2023/2/224山美水美原煙氣凈煙氣氨水儲罐LHNO2HNO3NH4NO3L.HNO2NO2H2OO2NH3L混合液排出泵塔型—空塔（等同石灰石/石膏法用塔）1.強(qiáng)氧化劑+NO→N2O3+NO2

2.N2O3+NO2+H2O→HNO23.HNO2+LCO→LCO.HNO24.LCO.HNO2+O2→LCO+HNO35.HNO3+NH3→NH4NO3NO強(qiáng)氧化劑2、催化氧化技術(shù)介紹——脫硝原理2023/2/225山美水美2、催化氧化技術(shù)介紹——三個要點4、催化氧化脫硫脫硝一體化技術(shù)要點催化：采用了有機(jī)催化劑——一種含有亞硫?；?gt;S=O）官能團(tuán)穩(wěn)定的有機(jī)化合物；氧化：利用強(qiáng)氧化劑臭氧將難溶于水NO氧化成可溶的高價氧化物，在有機(jī)催化劑作用下利用吸收塔內(nèi)堿液脫硫脫硝；一體化：同一裝置中同時完成脫硫、脫硝（低溫）的技術(shù)；功能上等于一套濕法脫硫系統(tǒng)和SCR脫硝之和。2023/2/226山美水美2、催化氧化技術(shù)介紹——催化劑的優(yōu)點5、為什么使用催化劑——催化劑的優(yōu)點：控制亞硫酸鹽的揮發(fā)控制亞硝酸鹽揮發(fā)解決亞硫酸鹽和亞硝酸鹽的難氧化問題，難氧化原因解決氨逃逸問題提高脫硫脫硝效率2023/2/227山美水美2、催化氧化技術(shù)介紹——催化劑性質(zhì)6、有機(jī)催化劑物理性質(zhì)：狀態(tài)：油狀；顏色：深棕色；沸點：300℃；燃點：241.5℃閃點：142℃；飽和蒸汽壓：0.7mmHG（60℃）；相對密度：0.942g/ml

粘度：14.5cp(20.8℃）4.72cp(60℃）2023/2/229山美水美2、催化氧化技術(shù)介紹——系統(tǒng)組成7、催化氧化技術(shù)系統(tǒng)組成吸收系統(tǒng)：吸收塔、循環(huán)泵、氧化風(fēng)機(jī)強(qiáng)氧化系統(tǒng)：VPSA系統(tǒng)、臭氧發(fā)生器粉塵分離及催化劑回收系統(tǒng)：分離器、離心機(jī)、過濾器吸收劑供應(yīng)系統(tǒng)：

氨水或其他堿液化肥系統(tǒng)：蒸發(fā)器、流化床干燥器、包裝機(jī)工藝水系統(tǒng)：工藝水箱水泵，除霧器沖洗水泵排放系統(tǒng)：事故漿液箱，地坑2023/2/2302、催化氧化技術(shù)介紹——LCO流程山美水美2、催化氧化技術(shù)介紹——LCO流程2023/2/232山美水美2、催化氧化技術(shù)介紹——技術(shù)優(yōu)勢8、催化氧化技術(shù)的優(yōu)勢脫硫效果好，SO2排放濃度＜50mg/Nm3，特別適合高硫煤地區(qū)煙氣脫硫低溫脫硝效率高，脫硝效率≥80%對于煙氣溫度、SO2濃度和煙氣量無特殊要求對硫含量變化適應(yīng)能力強(qiáng)，用戶可使用高硫燃料，降低運行成本2023/2/233山美水美2、催化氧化技術(shù)介紹——技術(shù)優(yōu)勢無廢水排放，重金屬可無害化處理，無二次污染有效解決了氨法氨的逃逸和亞硫酸氨難氧化兩大難題廢氨水、脫硫脫硝副產(chǎn)物可實現(xiàn)資源化利用漿液無固態(tài)物質(zhì)，設(shè)備磨損小，維護(hù)量低，系統(tǒng)穩(wěn)定2023/2/2342、催化氧化技術(shù)介紹——用戶擔(dān)憂解除9、用戶對催化氧化技術(shù)的擔(dān)憂液氨安全問題：氨區(qū)設(shè)計嚴(yán)格按照國家危險品安全設(shè)計規(guī)范要求設(shè)計，通常設(shè)計在離廠區(qū)安全的區(qū)域，也可用廢氨水或其他廢堿液，如造紙業(yè)等硫酸銨產(chǎn)品純度問題：采用高精度的過濾和分離技術(shù)，結(jié)晶后的硫酸銨化肥達(dá)到國家農(nóng)產(chǎn)品一級品標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)催化劑損失問題：高精度分離手段，年損耗＜5%設(shè)備腐蝕問題：pH值接近7，腐蝕小,氯離子不富集硫酸銨化肥銷售問題：運用行業(yè)廣泛：農(nóng)用化肥，冶金行業(yè)，化工產(chǎn)品，醫(yī)藥行業(yè)。造價問題：與鈣法+SCR比較相當(dāng)，運行成本低得多山美水美2023/2/237山美水美石灰石/石膏濕法催化氧化法占用場地大小吸收劑預(yù)處理系統(tǒng)需要不需要耗電量較高較低磨損、結(jié)垢及腐蝕嚴(yán)重較輕系統(tǒng)配置比較復(fù)雜相對簡單排放CO2脫硫同時排放CO2無脫硫副產(chǎn)品石膏(不易銷售,造成二次污染)復(fù)合化肥(易銷售，農(nóng)用化肥)是否同時脫硝脫汞不能可以，同一系統(tǒng)中完成2、石灰石/石膏濕法(FGD)的比較2023/2/238山美水美2、與氨/化肥法(FGD)的比較LCO與氨法的區(qū)別：（1）反應(yīng)原理不同、吸收劑、中間產(chǎn)物不同和最終產(chǎn)物化肥成分不同LCO:吸收劑中間/最終產(chǎn)物：NH4或其他堿液（加氨是為了經(jīng)濟(jì)性）/H2SO4/(NH4)2SO4和其他硫酸鹽，，氨法：(NH4)2SO3和NH4HSO3（2）是否存在氣溶膠、氨逃逸LCO：氨逃逸≤1%氨法：氨逃逸≤3%2023/2/239山美水美2、與氨/化肥法(FGD)的比較（3）化肥品質(zhì)不同：LCO:含塵少、顆粒大、不板結(jié)(NH4SO4)氨法：含塵多、顆粒小、板結(jié)(產(chǎn)物化肥里有NH4HSO4)注：大部分農(nóng)作物對銨根粒子和硫酸根粒子吸收比例約為2:1，而NH4HSO4則多出一個硫酸根粒子，結(jié)合土地中的鈣離子，形成硫酸鈣沉淀，導(dǎo)致板結(jié)。參考化肥標(biāo)準(zhǔn)：項目GB535-1995/LCODL/T808-2002/氨法總氮（N)20.5%18%水分（H2O）0.2%1.5%游離酸（H2SO4)0.03%2%2023/2/240山美水美3、催化氧化法目標(biāo)市場電力冶金化工供熱4、業(yè)績介紹——羅馬尼亞2023/2/241山美水美

羅馬尼亞雅西電廠(1*22.5MW)煙氣脫硫工程。脫硫裝置處理煙氣量335,000am3/h(180℃)，裝置于2007年開通運行，通過了歐洲權(quán)威檢測機(jī)構(gòu)的(S.C.ICPETECOS.A.布加勒斯特)檢測。煙氣排放SO2含量≤10mg/m3。羅馬尼亞項目于2007建成并投入運行，至今系統(tǒng)一直穩(wěn)定運行。2023/2/242山美水美4、業(yè)績介紹——羅馬尼亞4、業(yè)績介紹——北京天利項目介紹2023/2/243山美水美2*40t/h供熱鍋爐脫硫脫銷工程，采用兩爐一塔的方案。脫硫脫硝裝置處理煙氣量185,000am3/h(176℃)，裝置于2010年11月開通