SCR运行状况监测指标研究及远程监测技术的实现

在对选择性催化还原(SCR)脱硝工艺和反应原理进行概述的基础上,着重研究SCR运行的各影响因素,最终确定SCR运行状况远程监测指标,并分析各监测指标的具体作用,应用可靠的监测数据远程传输技术,建立SCR运行状况远程监测平台,为统计火电厂SCR运行效率、NOx排放量和加强SCR监管提供技术支持。     

火电厂SCR脱硝催化剂技术研究进展

选择性催化还原(SCR)法是目前火电厂处理烟气中NOx的主要方法。本文对SCR技术及脱硝催化剂进行了综述,重点介绍了SCR脱硝工艺的影响因素、SCR在火电机组实际运行中的问题及解决策略、SCR催化剂的失活及处理方案。     

废弃SCR催化剂再生研究进展

针对烟气脱硝过程中产生的废弃SCR催化剂,分析了SCR催化剂使用现状,探讨了SCR催化剂脱硝原理、失活原因和再生方法,介绍了目前国内外对废弃SCR催化剂进行再生研究的进展,并提出了废弃SCR催化剂循环利用的思路。目前,市场上主流SCR催化剂主要成分为V_2O_5-WO_3/TiO_2,在使用中会因烧结、堵塞、中毒等原因导致SCR催化剂失活,对废弃SCR催化剂进行再生要从机理入手,应深入研究SCR催化剂失活原因,根据具体失活原因采取相应的再生方法。     

SCR催化剂碱(土)金属中毒及其改性再生研究进展

选择性催化还原(SCR)技术因其脱硝效率高、运行成本低、不产生二次污染等优点而被广泛应用于燃煤电厂等企业的烟气脱硝。催化剂是SCR技术的核心,SCR催化剂的中毒失活导致废SCR催化剂的产生量越发增多,而碱(土)金属是引起SCR催化剂中毒失活的主要因素。详细总结了碱金属(K、Na)和碱土金属(Ca、Mg)导致SCR催化剂中毒的机理及其各相应化合物对催化剂性能的影响,初步探讨了提高新鲜催化剂抗碱(土)金属中毒的措施和碱金属中毒催化剂的改性再生,为延长SCR催化剂的使用寿命进而减少废SCR催化剂的产生量提供参考。     

基于远程通讯技术的混动公交车SCR系统运行及NOx排放特征

SCR技术是降低包括常规、混合动力公交车在内的重型柴油车NO_x排放的重要手段.基于无线远程通讯技术,对杭州市秋冬季11辆实际运行的混合动力公交车SCR系统的运行和NO_x排放特性进行了研究.分别研究了混合动力公交车内燃机模式下车速及发动机运行工况和环境温度对SCR催化器后温度、尿素喷射量和SCR催化器后NO_x排放浓度的影响.结果表明,安装有SCR系统的混合动力公交车有(32.4±4)%的运行时间处于内燃机模式下,模式下平均有(26.9±11)%的运行时间SCR没有工作;SCR系统正常工作的混合动力公交车的NO_x平均减排率约为59%;SCR系统未达到运行要求而不工作和SCR催化器低温转化效率低是造成公交车NO_x排放较高的主要原因;当车速高于40 km·h-1时,SCR催化器后温度上升至230℃以上,SCR系统的工作比例和尿素喷射量上升的同时NO_x排放大幅下降;进入冬季,随着环境温度的降低,混合动力公交车SCR催化器出口温度降低的同时,平均尿素喷射量降低导致NO_x排放恶化.     

SCR催化剂活性降低对空预器腐蚀的影响分析

SCR催化剂是SCR烟气脱硝工艺的关键,SCR催化剂活性降低将会对空预器造成腐蚀影响,通过某燃煤电厂300MW机组实例,分析了SCR催化剂活性降低造成空预器腐蚀的原因,并给出了在实际运行中减轻SCR催化剂活性降低对空预器腐蚀影响的建议。     

电厂SCR脱硝数值模拟技术研究进展

选择性催化还原法(SCR)是应用最为广泛的电厂脱硝方法.本文阐述了目前国内外采用CFD软件进行SCR脱硝数值模拟的各项研究,探讨优化SCR脱硝设计的方法.     

强化SCR脱硝催化剂转化零价汞的初步研究

常规的选择性还原脱硝(SCR)催化剂对烟气中的零价汞具有一定的催化氧化作用,从而有利于提高下游的除汞效率。但在烟气HCl浓度较低时,SCR催化剂对燃煤烟气中的零价汞催化氧化效果较差。为了提高SCR催化剂对零价汞的催化氧化效果,在现有SCR催化剂基础上,通过负载其它金属元素的方法,对其进行改性掺杂。结果发现,负载锰氧化物的Mn/SCR催化剂,对零价汞的催化氧化作用明显提高,而将其再掺杂Mo后,其催化氧化性能得到更进一步提高。在反应温度350℃的条件下,加入7.5 mg/m3HCl,Mo-Mn/SCR对零价汞的催化氧化效率接近90%,而常规SCR催化剂只有35%左右。另外,Mo只有在与Mn结合使用,其促进作用才能较显著地体现出来。对改性后的SCR催化剂的脱硝性能研究表明,掺杂Mo-Mn元素对于SCR的脱硝性能无明显影响。     

SCR脱硝技术在水泥窑烟气治理中的应用进展

基于水泥窑烟气氮氧化物治理的SCR脱硝技术和水泥生产配套问题,分析了水泥窑烟气特点和治理难点.综述了目前关于水泥窑烟气4种SCR脱硝技术工艺流程和布置,比较了不同SCR脱硝技术的适应性和优缺点,并对SCR脱硝技术在水泥窑的工程应用、中试及研究成果进行了介绍.对水泥窑SCR脱硝过程中出现的高粉尘、粒度小、催化剂中毒问题进行了详细分析,提出了解决方法,最后从满足水泥窑氮氧化物治理工业应用的角度,对水泥窑烟气治理SCR脱硝技术和催化剂进行了展望.     

典型燃煤电厂废SCR催化剂解析及环境管理思考

目的提出废烟气脱硝催化剂成分解析、产生量预测及处理处置的对策。方法用ICP方法对烟气选择性催化还原脱硝过程中产生的大量废SCR催化剂化学成分等进行分析。采用数学模型对废SCR产生量进行估算,并在此基础上给出将废SCR催化剂列入危废名单的原因。结果在燃煤电厂装机容量的基础上进行理论推算,我国将从2017年开始大量产生SCR催化剂固体废弃物,并会逐年增加,在2020年以后逐步稳定在25×104~30×104 m3/a。废SCR催化剂中Ti的含量最高,约占23.3%~46.2%。W,V,Mo,Ba是SCR催化剂中的活性组分,并且不同SCR催化剂中活性组分的含量并不相同。钒的含量对废SCR催化剂的潜在判定影响较大。SCR催化剂可能会吸附砷、汞、镉等重金属以及各种飞灰成分等物质,从而增加了废SCR催化剂的化学成分。依据《国家危险废物名录》第二条的相关规定,鉴于废烟气脱硝催化剂不排除具有危险特性,且不处理或处理不当可能对环境或者人体健康造成有害影响。基于此,本研究团队将烟气脱硝过程中产生的废钒钛系催化剂建议纳入危险废物统一管理。结论废SCR催化剂是我国近期出现并将长期存在的一种脱硝危废,尚缺乏符合国情的处理处置经验。为了建设"天蓝、地绿、水清"的美丽中国,需要继续探索可行的废SCR催化剂的监督和管理措施,完善各项标准和法规,最终实现对废SCR催化剂进行有效的监管。     

过渡金属元素掺杂改性SCR对零价汞的催化氧化性能

为提高商用SCR催化剂对Hg0(零价汞)的催化氧化活性,研究了过渡金属对其进行掺杂改性的方法,并利用固定床反应平台考察了不同试验条件下改性催化剂对Hg0的氧化效率. 结果表明:Y、Zn、Ni和Zr等过渡金属的掺杂可明显抑制SCR催化剂的催化活性,而Fe、Cu掺杂改性SCR催化剂对Hg0的催化氧化性能有显著提升. 在反应温度为350 ℃、空速比为370 000 h-1、φ(HCl)为1×10-5的条件下,Fe、Cu掺杂改性的SCR催化剂对Hg0的氧化效率均能达到90%以上,并且Fe掺杂改性后的SCR催化剂的脱硝性能也未受到明显影响. 借助XRD和XPS等表征手段,对反应前后Fe掺杂改性SCR催化剂进行了研究,表明Fe改性SCR催化剂遵循Mars-Maessen和Langmuir-Hinshelwood机制,可明显提高对Hg0的催化氧化效率,因此,应用前景较好.      

Transformation of mercury speciation through the SCR system in power plants

Coal-fired utility boilers are now identified as the largest source of mercury in the United States. There is speculation that the installation of selective catalytic reduction （SCR） system for reduction of NOx can also prompt the oxidation and removal of mercury. In this paper, tests at six full-scale power plants with similar type of the SCR systems are conducted to investigate the effect of the SCR on the transformation of mercury speciation. The results show that the SCR system can achieve more than 70%-80% oxidation of elemental mercury and enhance the mercury removal ability in these units. The oxidation of elemental mercury in the SCR system strongly depends on the coal properties and the operation conditions of the SCR systems. The content of chloride in the coal is the key factor for the oxidization process and the maximum oxidation of elemental mercury is found when chloride content changes from 400 to 600 ppm. The sulfur content is no significant impact on oxidation of elemental mercury.     

车用柴油机选择性催化还原技术研究进展

选择性催化还原技术(SCR)是目前唯一可以同时改善柴油机排放和燃油经济性的氮氧化物(NOX)净化技术,而以NH3作为还原剂的SCR技术(NH3-SCR)又是目前最成熟,最具推广前景的SCR技术。文章详细阐述了用于车用柴油机的NH3-SCR技术的反应机理,介绍了温度对SCR反应的影响;列举了典型SCR系统的主要部件并介绍了各部分的功能,以及法规中对车用尿素水溶液(AdBlue)主要指标的规定;总结了目前应用较多的开环、闭环两种控制策略的工作流程及特点,并且分析了各自的优缺点;在柴油机后处理系统集成的角度对SCR与颗粒捕集器(DPF)的两种整合方案进行了分析,对比了两种方案的优缺点;最后分析了SCR技术目前存在的几个问题。     

生活垃圾焚烧发电厂低温SCR烟气脱硝技术研究

针对生活垃圾焚烧产生的NOx的处理要求提高,提出一种低温SCR脱硝工艺,给出了该工艺的流程图,并详细分析了影响脱硝效果的因素,比较分析了相比SNCR、常规SCR,低温SCR工艺所具备的优势。     

Kinetics of selective catalytic reduction of NO by NH_3 on Fe-Mo/ZSM-5 catalyst

The catalyst of Fe-Mo/ZSM-5 has been found to be more active than Fe-ZSM-5 and Mo/ZSM-5 separately for selective catalytic reduction (SCR) of nitric oxide (NO) with NH_3.The kinetics of the SCR reaction in the presence of O_2 was studied in this work.The results showed that the observed reaction orders were 0.74-0.99,0.01-0.13,and 0 for NO,O_2 and NH_3 at 350-450℃,respectively. And the apparent activation energy of the SCR was 65 kJ/mol on the Fe-Mo/ZSM-5 catalyst.The SCR mechanism was also deduced. Adsorbed NO species can react directly with adsorbed ammonia species on the active sites to form N_2 and H_2O.Gaseous O_2 might serve as a reoxidizing agent for the active sites that have undergone reduction in the SCR process.It is also important to note that a certain amount of NO was decomposed directly over the Fe-Mo/ZSM-5 catalyst in the absence of NH_3.     

柴油车用NH_3选择性催化还原NO_x技术发展现状

文章介绍了NH3选择性催化还原NOx技术(SCR)的基本原理,主要讨论了TiO2和分子筛型催化剂的优缺点,以及这两种催化剂应用于柴油车尾气NOx净化的主要问题和相应的解决措施,为开发车用SCR催化剂提供必要的支持。     

Kinetics of selective catalytic reduction of NO by NH3 on Fe-Mo/ZSM-5 catalyst

The catalyst of Fe-Mo/ZSM-5 has been found to be more active than Fe-ZSM-5 and Mo/ZSM-5 separately for selective catalytic reduction (SCR) of nitric oxide (NO) with NH3. The kinetics of the SCR reaction in the presence of O2 was studied in this work. The results show that the observed reaction orders were 0.74-0.99, 0.01-0.13, and 0 for NO, O2 and NH3, respectively, at 350-450℃. And the apparent activation energy of the SCR was 65 kJ/mol on the Fe-Mo/ZSM-5 catalyst. The SCR mechanism was also deduced. Adsorbed NO species can react directly with adsorbed ammonia species on the active sites to form N2 and H2O. Gaseous O2 might serve as a reoxidizing agent for the active sites that have undergone reduction in the SCR process. It is also important to note that a certain amount of NO was decomposed directly over the Fe-Mo/ZSM-5 catalyst in the absence of NH3.     

活性炭低温催化还原NOx影响因素及反应机理分析

以活性炭为催化剂,NH₃为还原剂考察了温度,氧含量,SO₂和H₂O等因素对NO_x去除率的影响;同时采用暂态响应技术研究了活性炭低温氨选择性催化还原(SCR)NO_x的反应机理.结果表明:在实验条件下,NO_x去除率随温度的增加逐渐降低,随氧含量的升高逐渐升高,但当φ(O₂)大于2.5%时去除率增加缓慢,说明活性炭具有良好的低温SCR活性,氧的加入促进了NO_x的催化还原,在活性炭低温氨选择性催化还原NO_x的反应中,将NO预氧化为NO₂可提高NO_x的还原率;在短时间内SO₂的通入对其SCR反应影响较小;H₂O的加入大大降低了活性炭的SCR活性,使活性炭催化剂毒化.该SCR反应按Eley-Rideal机理进行,NH₃的吸附过程为该催化过程的控制性步骤.