SCR脫硝催化劑(限于不含硫煙氣、硝酸尾氣脫硝)
2.2.1 SCR脫硝原理及工藝流程
煙氣脫硝催化劑也稱SCR煙氣脫硝催化劑,工業術語簡稱SCR催化劑。SCR是選擇性催化還原英文(Selective Catalytive Redution)簡稱,SCR反應原理為:在SCR催化劑作用下,可選擇性使NOx與NH3反應生成無污染N2和H2O。因此,SCR催化劑又稱為脫硝觸媒,是燃煤企業及鍋爐煙氣脫硝工藝的主要核心,可廣泛應用于電力、鋼鐵、化工等行業脫硝,還可用于硝酸鹽、硝酸廠家、高溫垃圾焚燒爐等系統脫硝。
SCR脫硝原理是利用適當的SCR催化劑,在一定的溫度(200--400℃)下,以氨等作為還原劑,利用還原劑的選擇性,優先與氮氧化物發生反應,將它還原成氮氣和水。選擇性催化還原法效率較高,是目前能找到的至好的可以廣泛應用于固定源NOx治理的技術。 其中,NH3還原NOx主要反應如下:
主反應 6NO+4NH3→5N2+6H2O
6NO2+8NH3→7N2+12H2O
副反應 8NO+2NH3→5N2O+3H2O
8NO2+6NH3→7N2O+9H2O
4NH3+3O2→2N2+6H2O
2NH3+2O2→N2O+3H2O
SCR法是一項可靠有效的廢氣脫硝技術,SCR法工藝流程簡單,脫硝效率高,液氨消耗少、脫硝性能穩定,目前在世界上正廣泛推廣采用該技術使電廠等企業煙氣中的NOx達到排放標準。
簡易低溫SCR脫硝工藝(煙氣從反應器頂部進入,底部排出)
2.2.2 SCR脫硝工藝特點
SCR脫硝還原反應的溫度比較低,還原反應可在200℃~400℃的溫度范圍內進行,脫硝的反應速度快且較為平穩,具有低耗能特點。SCR法脫硝效率可高達95%,氨泄漏率小于2×10-6,尾氣中NOx濃度低于100ppm,正常運行溫度在400℃左右,反應需要催化劑及還原劑配合,噴射點設置為單平面,適用于各種機組。
SCR催化劑須達到如下幾點要求:①有較高的NOx脫除率,氨逃逸率低,凈化后尾氣中NOx濃度低;②在較低的溫度下和較寬的溫度范圍內,具有較高的催化活性,也即運行溫度窗口寬;③具有較好的抗化學穩定性、熱穩定性、機械穩定性的能力;④運行費用較低。
2.2.3催化劑使用注意事項及維護措施
(1)、裝填量按空速(蜂窩陶瓷10000h-1、顆粒20000h-1)計算,高徑比≥4:1。
(2)、蜂窩陶瓷型一般選擇孔徑大于7.0 mm、壁厚大于0.7 mm才可以增加強度并避免堵灰。
(3)、催化劑設置為2--3 段,可以滿足煙氣溫度不高于400 ℃的情況下長期運行,避免高于溫度420℃使用。
(4)、混合氣中硫含量應小于5ppm,否則應先脫硫再脫硝。
(5)、催化劑使用的重要參數為:混合氣流量、配氨比(一般為1.1)、控制溫度,必須通過實驗及開車試驗得出。
(6)、煙氣流量及濃度不穩定則需采用自動配氨系統控制配氨比。
(7)、開車前采用新鮮空氣預熱催化床至200℃。
2.2.4應用領域
SCR脫硝催化劑屬于高科技產品,主要用于火力發電廠煙氣、垃圾焚燒行業及硝酸廠、硝酸鹽廠、鋼鐵廠、化肥廠等行業的硝酸尾氣的高效脫硝。技術原理為:催化劑在一定的溫度(300--400℃)下,以氨等作為還原劑,利用還原劑的選擇性,優先與工業廢氣中氮氧化物發生反應,將NOx催化還原成無環境污染的氮氣和水,產品起催化加速反應作用,達到脫除NOx的目的。
2.2.5 SCR脫硝催化劑質量標準
序號 |
測試 項 目 |
技 術 指 標 |
載體規格:150×150×50、孔邊= 3.7±0.1 |
||
1 |
空 速 |
≥1×104h-1 |
2 |
使用溫度窗口
至佳使用溫度 |
150℃-420℃
400℃ |
3 |
NOX轉化率、使用壽命 |
≥90﹪、≥2年 |
4 |
堆 比 重 |
0.72±0.05g/mL |
5 |
抗壓強度 |
≥14 MPa(正面),≥4 MPa(側面) |
6 |
涂層負載 |
>8.0% |
7 |
金屬氧化物負載 |
>9.0% |
8 |
脫落率 |
<2% |
9 |
外 觀 |
純黑色 |
10 |
包裝 |
防潮密封 |