SCR脱硝催化剂(限于不含硫烟气、硝酸尾气脱硝)
2.2.1 SCR脱硝原理及工艺流程
烟气脱硝催化剂也称SCR烟气脱硝催化剂,工业术语简称SCR催化剂。SCR是选择性催化还原英文(Selective Catalytive Redution)简称,SCR反应原理为:在SCR催化剂作用下,可选择性使NOx与NH3反应生成无污染N2和H2O。因此,SCR催化剂又称为脱硝触媒,是燃煤企业及锅炉烟气脱硝工艺的主要核心,可广泛应用于电力、钢铁、化工等行业脱硝,还可用于硝酸盐、硝酸厂家、高温垃圾焚烧炉等系统脱硝。
SCR脱硝原理是利用适当的SCR催化剂,在一定的温度(200--400℃)下,以氨等作为还原剂,利用还原剂的选择性,优先与氮氧化物发生反应,将它还原成氮气和水。选择性催化还原法效率较高,是目前能找到的至好的可以广泛应用于固定源NOx治理的技术。 其中,NH3还原NOx主要反应如下:
主反应 6NO+4NH3→5N2+6H2O
6NO2+8NH3→7N2+12H2O
副反应 8NO+2NH3→5N2O+3H2O
8NO2+6NH3→7N2O+9H2O
4NH3+3O2→2N2+6H2O
2NH3+2O2→N2O+3H2O
SCR法是一项可靠有效的废气脱硝技术,SCR法工艺流程简单,脱硝效率高,液氨消耗少、脱硝性能稳定,目前在世界上正广泛推广采用该技术使电厂等企业烟气中的NOx达到排放标准。
简易低温SCR脱硝工艺(烟气从反应器顶部进入,底部排出)
2.2.2 SCR脱硝工艺特点
SCR脱硝还原反应的温度比较低,还原反应可在200℃~400℃的温度范围内进行,脱硝的反应速度快且较为平稳,具有低耗能特点。SCR法脱硝效率可高达95%,氨泄漏率小于2×10-6,尾气中NOx浓度低于100ppm,正常运行温度在400℃左右,反应需要催化剂及还原剂配合,喷射点设置为单平面,适用于各种机组。
SCR催化剂须达到如下几点要求:①有较高的NOx脱除率,氨逃逸率低,净化后尾气中NOx浓度低;②在较低的温度下和较宽的温度范围内,具有较高的催化活性,也即运行温度窗口宽;③具有较好的抗化学稳定性、热稳定性、机械稳定性的能力;④运行费用较低。
2.2.3催化剂使用注意事项及维护措施
(1)、装填量按空速(蜂窝陶瓷10000h-1、颗粒20000h-1)计算,高径比≥4:1。
(2)、蜂窝陶瓷型一般选择孔径大于7.0 mm、壁厚大于0.7 mm才可以增加强度并避免堵灰。
(3)、催化剂设置为2--3 段,可以满足烟气温度不高于400 ℃的情况下长期运行,避免高于温度420℃使用。
(4)、混合气中硫含量应小于5ppm,否则应先脱硫再脱硝。
(5)、催化剂使用的重要参数为:混合气流量、配氨比(一般为1.1)、控制温度,必须通过实验及开车试验得出。
(6)、烟气流量及浓度不稳定则需采用自动配氨系统控制配氨比。
(7)、开车前采用新鲜空气预热催化床至200℃。
2.2.4应用领域
SCR脱硝催化剂属于高科技产品,主要用于火力发电厂烟气、垃圾焚烧行业及硝酸厂、硝酸盐厂、钢铁厂、化肥厂等行业的硝酸尾气的高效脱硝。技术原理为:催化剂在一定的温度(300--400℃)下,以氨等作为还原剂,利用还原剂的选择性,优先与工业废气中氮氧化物发生反应,将NOx催化还原成无环境污染的氮气和水,产品起催化加速反应作用,达到脱除NOx的目的。
2.2.5 SCR脱硝催化剂质量标准
序号 |
测试 项 目 |
技 术 指 标 |
载体规格:150×150×50、孔边= 3.7±0.1 |
||
1 |
空 速 |
≥1×104h-1 |
2 |
使用温度窗口
至佳使用温度 |
150℃-420℃
400℃ |
3 |
NOX转化率、使用寿命 |
≥90﹪、≥2年 |
4 |
堆 比 重 |
0.72±0.05g/mL |
5 |
抗压强度 |
≥14 MPa(正面),≥4 MPa(侧面) |
6 |
涂层负载 |
>8.0% |
7 |
金属氧化物负载 |
>9.0% |
8 |
脱落率 |
<2% |
9 |
外 观 |
纯黑色 |
10 |
包装 |
防潮密封 |