SCR烟气脱硝技术

《大气污染控制工程》选择性催化还原法（SCR）烟气脱硝技术主要内容1烟气中NOX来源烟气中NOX特征NOX净化技术方向SCR烟气脱硝原理SCR烟气脱硝工艺123456SCR工艺运行要点锅炉、窑炉、焦炉燃料型燃料中N+O2=NOX1.1烟气中NOX--来源硝酸酸洗机动车尾气硝酸生产热力型空气中N2+O2=NOX1.2烟气中NOX--危害酸雨NOX:10%贡献率HNO3光化学烟雾HC、NOx、紫外线03、PAN、醛、酮类等危害：眼睛和粘膜受刺激、头痛、呼吸系统疾病等危害：眼睛刺激、呼吸系统疾病等。危害土壤、水体、森林、建筑物等。主要内容1烟气中NOX来源烟气中NOX特征NOX净化技术方向SCR烟气脱硝原理SCR烟气脱硝工艺123456SCR工艺运行要点酸性碱液吸收氧化性可被还原为N2实现无害化浓度低1000ppm左右NO、NO2烟气一次污染物中NO占NOX的90~95%2.烟气中NOX特征主要内容1烟气中NOX来源烟气中NOX特征NOX净化技术方向SCR烟气脱硝原理SCR烟气脱硝工艺123456SCR工艺运行要点3.NOX净化方向NOXN2氧化固定还原无害化液体吸收法还原法NO3-N2主要内容1烟气中NOX来源烟气中NOX特征NOX净化技术方向SCR烟气脱硝原理SCR烟气脱硝工艺123456SCR工艺运行要点4.选择性催化还原法（SCR）NOX+还原剂N2+无害物质具有选择性产物无害化条件易实现催化剂NH34.1选择性催化还原法（SCR）--原理6NO+4NH3=5N2+6H206NO2+8NH3=7N2+12H20副反应(温度超过350℃)：4NH3+3O2=2N2+6H2O4NH3+5O2=4NO+6H2O主要内容1烟气中NOX来源烟气中NOX特征NOX净化技术方向SCR烟气脱硝原理SCR烟气脱硝工艺123456SCR工艺运行要点5.SCR-工艺5.1催化反应器-催化剂类型活性物质助催化剂载体操作温度特点Pt、Pd含量0.5%Al2O3-SiO2Al2O3-MgO175~290℃硫反应、昂贵V5O2含量1.5%MoO3、WO提高水热稳定性，抗As毒性TIO2260~450℃经济、应用广催化剂的投资占了整个系统投资的60%左右，寿命2~3年。催化剂的更换频率直接影响到整个脱硝系统的运行成本。板式和蜂窝式的优缺点比较序号项目板式蜂窝式说明1催化剂活性良良TiO2为载体，V2O5为主要的活性物质2抗飞灰磨损能力优一般板式不锈钢作为基材3抗堵塞能力优一般板式几何形状弯角较少4烟气阻力良一般蜂窝式在截面上和烟气接触界面大5催化剂体积一般优蜂窝式比表面积较大，体积比平板式小6整体机械强度强一般蜂窝式基材全是TiO2，TiO2里有不锈钢骨架7抗热冲击能力一般优板式多层结构板式蜂窝式5.2催化反应器-催化剂布局以单元模块形式叠放在若干层托架上，布置在反应器中。各层托架及反应器壳体连为一个整体，层间距固定，采用下部支承的方式。典型的SCR反应器氨储存、氨供应系统、氨喷射系统、测试控制系统液氨为还原剂的SCR脱硝工艺流程图185.3液氨系统--组成主要内容1烟气中NOX来源烟气中NOX特征NOX净化技术方向SCR烟气脱硝原理SCR烟气脱硝工艺123456SCR工艺运行要点6.1SCR-操作条件T与催化剂种类有关，T过高副反应增加，T过低反应不完全反应温度T：一般200℃-450℃1U过大反应不充分，U过小设备浪费积灰严重2空速U：一般5000/h-10000/h还原剂用量：一般NH3与NOX摩尔比1.4-1.51，反应不完全，1.4,转化率变化不大136.2SCR-运行维护（1）SCR催化剂的抗磨损措施：催化剂中加入金属板或玻璃纤维，边缘硬化。超声波振动清灰器吹灰器措施：吹灰器6.2SCR-运行维护（2）SCR催化剂的防堵灰（3）SCR催化剂的防老化措施：控制温度*进入催化剂的烟气的温度不高于催化剂的允许温度*锅炉的启动和运行中避免油滴、未燃碳等可燃物颗粒堆积在催化剂表面，因为它们在烟温增高情况下会燃烧，造成催化剂物理结构破坏、催化剂活性面积减少。6.2SCR-运行维护防水毒措施：催化剂运输、存储中，防止催化剂被水淋湿；严格控制SCR反应器中气体的相对湿度。水蒸气加剧K、Na等碱金属可溶性盐对催化剂的毒化。凝结在催化剂毛细孔中的水蒸气，在催化剂温度增加的时候，会汽化膨胀，损害催化剂细微结构，最终可能导致催化剂的破裂。6.2SCR-运行维护（4）SCR催化剂的防中毒防碱金属中毒措施：避免水蒸气凝结6.2SCR-运行维护（4）SCR催化剂的防中毒机理：Na、K等可直接同催化剂活性组分反应，致使它们失去活性。防砷中毒措施：催化剂中加入MoO3，与催化剂表面的V2O5复合型氧化物，降低As的毒化。机理：气态As2O3扩散进入催化剂表面以及堆积在催化剂小孔中，在催化剂的活性位置与其它物质发生反应。6.2SCR-运行维护（4）SCR催化剂的防中毒在SCR脱硝过程中，由于烟气中存在灰分和其它的杂质和有毒的化学成份等因素，从而降低催化剂的活性。再生：水洗再生、热还原再生、SO2酸化热再生及酸、碱液处理再生。更换：活性降低到一定的程度，不能满足脱硝性能要求时。废弃处理：危废，资源回收，安全后填埋276.2SCR-运行维护（5）失效催化剂的处理