燃气轮机脱硝技术现状及发展趋势

随着燃气轮机的快速发展及其装机总量的不断提升,燃气轮机NO_x排放控制技术受到越来越广泛的关注。汇总分析了国内外NO_x排放标准以及主要的NO_x控制技术。选择性催化还原(SCR)技术是应用最广泛的尾部烟气脱硝技术,但因燃气轮机的烟气NO_x含量低且氧含量高,余热锅炉空间结构狭窄等特点,传统SCR催化剂难以直接应用。详细介绍了燃气机组SCR脱硝催化剂应用现状和国内外相关研究进展,研究发现低温活性和抗水性是燃机脱硝催化剂的重要研究方向。     

用于燃气轮机的钼改性高钒SCR脱硝催化剂

由于燃机烟气具有浓度低、NO_2及H_2O含量高等特点,传统催化剂难以直接用于其脱硝处理。文章针对高钒SCR脱硝催化剂低温活性好、宽温域、抗水性好等优势,开展高钒催化剂性能与反应机理的研究。采用浸渍法制备了一系列不同钒、钼添加量的催化剂。结果表明钒、钼的添加量(质量分数)分别为3%和4%时,催化剂具有最佳的脱硝性能,在220～440℃保持95%以上的脱硝效率。该催化剂具有较好的抗水性,O_2浓度对催化性能的影响不大,NO_x浓度过高或过低时,脱硝效率有所降低,烟气中适量NO_2的存在对催化性能有促进作用。表征结果显示,该催化剂具有较大的比表面积,活性组分均匀分散,Br?nsted酸和Lewis酸位显著增加。     

陶瓷催化滤管烟气污染物一体化脱除技术研究进展

针对陶瓷催化滤管烟气污染物一体化脱除技术,介绍了脱硫、脱硝、除尘原理与特点,分析了该技术的研究现状和工业应用情况。分析认为:该技术具有工艺流程短、系统简单、运行成本低、无二次污染等优点,但投资成本高,对于单台40 t/h燃煤锅炉,该工艺的设备投资是传统工艺的1.5～2倍;成熟的商业化陶瓷催化滤管采用钒钛系脱硝催化剂,该催化剂工作温度区间为350～420℃,脱硫、除尘、脱硝过程都是在高温烟气中进行。     

某高砷煤电厂SCR脱硝催化剂性能检测与评价

为分析燃煤电厂平板式抗砷中毒SCR脱硝催化剂在高砷燃煤烟气中的运行效果,测试了抗砷中毒SCR脱硝催化剂和新鲜催化剂的脱硝活性,通过X射线原子荧光(XRF)、N2吸附/脱附、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等方式表征催化剂样品.结果表明:运行一年的催化剂在150～450℃烟气条件下的脱硝活性与新鲜催化剂非...     

中小型燃煤烟气脱硫脱硝实验研究

介绍了选用熟石灰Ca(OH)2作脱硫剂的半干法烟气脱硫工艺来脱除SO2;选用NH3作还原剂,活性炭作催化剂,在低温(＜200℃)和氧气存在的条件下选择性催化还原(SCR法,属干法)NOx的技术来脱除NOx.实验表明:脱硫率＞92.5%,脱硝率＞74.6%,半干法烟气脱硫工艺和干法(SCR法)烟气脱硝技术适宜于中小型燃煤烟气的脱硫脱硝.     

一种SCR脱硝装置喷氨混合系统的结构优化设计

氮氧化合物是主要的大气污染物之一,已经成为我国大气污染控制的重点。SCR(selective catalytic reduction)烟气脱硝技术因其脱硝效率高、运行稳定而成为目前应用最为广泛的烟气脱硝技术。当前SCR烟气脱硝工程存在的主要问题之一是氨气的逃逸率过高,喷氨混合系统的混合强度和均匀度是影响氨气逃逸率的重要因素。针对该问题采用计算流体动力学的方法优化设计了一种SCR脱硝装置喷氨混合系统,采用该种喷氨混合系统可以有效提高氨气与烟气在催化剂表面的混合均匀度,使氨气与烟气中的氮氧化物在催化剂表面充分反应,有效降低氨气逃逸率,同时降低SCR脱硝工程成本。     

水泥炉窑中低温催化脱硝技术中试性能

利用中低温SCR脱硝技术路线对水泥窑炉进行深度脱硝,设计建设了烟气处理量为10000m³/h的SCR中试实验装置,考察了在SNCR装置后烟气中未能反应的NH₃进一步在SCR（selective catalytic reduction）装置的脱硝效果,并分析了不同入口NO_x浓度对脱硝率的影响.结果表明,所研究的水泥厂仅采用SNCR（selective non-catalytic reduction）和低氮燃烧技术,能够将烟气中的NO_x控制在100~135mg/Nm³,在不喷氨的状态下SCR系统的脱硝效率可达到50%以上,说明SNCR反应存在着一定懂得氨逃逸;在SCR系统补充喷射氨气后,SCR脱硝效率有显著的提升,可提到至80%以上.通过低氮燃烧、SNCR与SCR等脱硝技术的联合使用,可将水泥炉窑烟气中NO_x的排放浓度控制在50mg/Nm³以内,满足超低排放要求;将经过较长时间稳定运行后催化剂从系统中取出,进行成分、孔径分布和脱硝活性对比,结果表明催化剂内部微孔会被部分堵塞,导致比表面积降低,但经吹扫处理催化剂的脱硝效率可恢复,说明催化剂在水泥窑炉烟气条件下长期运行未出现中毒现象.     

燃煤电厂SCR烟气脱硝设计的影响因素分析

选择性催化还原脱硝法(SCR)是当前世界上主流的烟气脱硝技术工艺,具有脱硝效率高、成熟可靠、应用广泛、经济合理和适应性强等特点。本文就影响燃煤电厂SCR烟气脱硝设计的几个主要因素如入口NOx浓度、还原剂和催化剂形式及其布置方式进行了分析与讨论,并指出各燃煤电厂在进行SCR烟气脱硝设计时应结合自身烟气条件、煤质资料及其当地环境保护法律法规等合理选择烟气参数,以保证SCR系统运行的安全性和经济性。     

钒基催化剂中低温SCR脱硝性能研究

为探索适用于焦化烟气的具有较高催化活性的SCR脱硝催化剂,选用纳米Ti O_2粉末P25作为载体,采用浸渍法制备一系列的V/Ce-Ti催化剂,考察催化剂的中低温脱硝和抗硫性能。结果表明,4V10Ce-Ti催化剂具有最高的脱硝效率,在250℃时脱硝效率达到99%;空速越低、氧浓度越高且氨氮比越接近1,催化剂的脱硝效率越高。进一步通过掺杂其他元素(Br、Fe、Cu等)加以改性,结果表明在4V-Ti催化剂上添加Br能提高催化剂的脱硝效率,Br的最佳掺杂比例为5%;4V5Br-Ti催化剂在有SO_2的情况下仍能长时间保持较高的脱硝效率,具有良好的抗硫性能。XRD和BET测试结果表明,V和Ce的添加没有改变催化剂的晶型,但降低了催化剂的比表面积和平均孔径。XPS结果显示,通入SO_2后催化剂表面有硫酸氢铵生成,同时V~(5+)的含量减少,以上因素导致了催化剂活性的降低。     

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.     

氧化法烟气脱硝技术的研究进展

在氮氧化物超低排放要求下,FGD(烟气脱硫)系统协同实现脱硝是经济可行的手段,基于NO氧化的烟气脱硝技术成研究热点。文章首先论述了氧化法脱硝技术的可行性;根据氧化过程中使用催化剂的情况,将NO氧化技术分为直接氧化和催化氧化2类,阐述了等离子体、臭氧、强氧化性溶液、半导体光催化等氧化脱硝方式的最新研究进展;同时对目前氧化法烟气脱硝技术领域关心的S、N竞争关系、N平衡、二次污染及成本控制进行了分析;指出了现有氧化法烟气脱硝技术的不足。最后,对氧化法烟气脱硝技术的研究方向进行了展望,评价了氧化法烟气脱硝技术在尾部烟气脱硝工业化应用的可行性。     

废弃SCR脱硝催化剂无害化处理的研究进展

鉴于废弃SCR脱硝催化剂中含有多种痕量重金属以及可回收利用物质,从处理工艺包括重金属的去除、有价金属的回收等方面综述了废弃SCR脱硝催化剂无害化处理的现状,总结了现阶段的研究重点以及工业化应用的瓶颈。目前主要关注废弃SCR脱硝催化剂中钒、钨、钛的回收工艺,但工业化成本昂贵,难以实现效益均衡化。根据现行废弃SCR脱硝催化剂的处置规范,烟气飞灰中重金属的存在是废催化剂处置工艺复杂化的关键。研究重金属的去除以及有价金属的回收,方能最终实现针对废弃SCR脱硝催化剂无害化处理工艺的综合研发。     

BCH-TX脱硝助剂在催化裂化装置的应用

催化裂化装置催化剂再生系统排放的烟气包含二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等污染物,是炼油厂的主要污染源。随着脱硫脱硝装置的投入运行,负荷高、压降大、氨逃逸等新问题陆续出现,对装置长周期运转带来威胁。为了降低催化裂化再生烟气脱硫脱硝设备负荷,减少脱硝系统的喷氨量,在催化裂化装置再生系统中应用BCH-TX脱硝助剂后,对催化剂活性产品性质和收率基本无影响;当脱硝助剂维持在催化剂总藏量的2.08%左右时,再生烟入口NOx质量浓度可降至300 mg/m³以下。     

低温烟气循环流化床同时脱硫脱硝技术在津西钢铁厂的应用

基于当前环境污染现状及国家环保标准的提高,津西钢铁对2号265 m~2烧结机实施技术改造,项目圆满通过168 h满负荷运行性能考核。低温烟气循环流化床同时脱硫脱硝技术开发了独有的低温氧化催化剂和高效的循环流化床反应器,解决了NO的低成本氧化和SO_2及NO_x高效脱除的两大关键难题。该技术的成功应用,为烧结烟气实现超低排放的提供了一条经济可靠的技术路线。     

SCR脱硝催化剂失活机理研究进展

在烟气脱硝系统中,选择性催化还原催化剂的中毒和再生是广泛关注的问题。本文从催化剂的烧结、As、Ca、碱金属中毒等方面阐述了SCR脱硝催化剂的失活机理。通过总结催化剂的各种失活机理,可以有针对性地根据燃料的特性以及飞灰的成分进行SCR脱硝系统的优化设计,从而有针对性的制定防止催化剂失活的措施,这对延长催化剂寿命,降低SCR脱硝系统的运行维护费用具有重要意义。     

燃煤电厂SCR脱硝催化剂组分分析

分析了我国现有脱硝机组SCR催化剂组分分布,研究了蜂窝式和平板式催化剂组分的差异性,重点分析了WO3、V2O5和Mo O3在蜂窝式和平板式催化剂中含量的差别,从而确定国内脱硝机组SCR催化剂组分含量的范围,以指导脱硝催化剂的组分管理,为烟气SCR脱硝系统的经济、稳定运行打下基础。     

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。     

氨法脱硫+低温SCR脱硝工艺在焦炉烟气净化中的应用

以某化工厂焦炉烟气脱硫脱硝工程为例,分析了工艺选择思路、技术原理、系统流程及处理效果。选择低温SCR脱硝技术,以氨气作为还原剂,在SCR反应器内发生选择性催化还原反应,脱硝效率可达89.8%。以氨水作为脱硫剂,在脱硫塔中以逆流喷淋方式和自下而上的烟气接触发生反应,脱硫效率可达98.8%。低温SCR脱硝+氨法脱硫工艺运行稳定,净化后烟气中的二氧化硫、氮氧化物、粉尘颗粒物等污染物含量均达到《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)要求。     

我国工业烟气SCR/SNCR脱硝技术与还原剂用量平衡

通过分析国内外工业烟气NOx控制技术措施和我国重点排放源NOx排放状况,测算了工业烟气脱硝所需合成氨用量。结果表明,每年火电工业烟气脱硝可消耗合成氨320×104t,接近每年全国合成氨生产总量的6.3%,产生废弃催化剂5.9×104m3/a;水泥工业烟气脱硝可消耗合成氨83×104t/a,占全国合成氨年产量的1.6%;而工业锅炉、烧结机、玻璃窑炉和陶瓷窑炉等烟气脱硝需合成氨约96×104t/a,占全国合成氨年产量的1.9%。分析认为,利用NOx回收的方法可减排玻璃窑炉、陶瓷窑炉NOx达67×104t/a,节省脱硝催化剂1.5×104m3,生成50%的工业硝酸165×104t,并可缓解硝酸工业带来的环境污染问题。     

铁基催化剂的微波水热处理对其SCR脱硝性能的影响

利用微波对共沉淀制备的铁铈钛复合氧化物催化剂前驱体进行水热处理,探讨了微波水热处理对铁基催化剂低温SCR脱硝性能的优化;并对微波水热处理条件的影响进行了正交分析.结果表明:对铁基催化剂前驱体进行微波水热处理,可提高其低温SCR脱硝性能,使其脱硝温度窗口向低温偏移;且微波水热处理的低温优化效果与催化剂中Fe/Ti摩尔比密切相关,Fe/Ti摩尔比越小,微波水热处理的低温优化越强;微波加热方式和微波辐射时间会影响微波水热处理对铁基催化剂SCR脱硝性能的低温优化;在相同微波辐射时间条件下,当P30逐渐变为P80,微波水热处理对铁基催化剂低温SCR脱硝的促进作用降低;在P30条件下,微波辐射15min使铁基催化剂具有最佳低温SCR脱硝活性.