常溫脫硝設(shè)備脫硝劑脫硝造價
以氨為還原劑的選擇性催化還原(SCR)技術(shù)是工業(yè)脫硝的主流技術(shù)。我國已形成在180~420℃(包含低溫和中高溫)范圍內(nèi)具有良好應(yīng)用xiao果的SCR技術(shù)及其催化劑體系,但超低溫段(超低溫SCR脫硝通常位于"除塵-脫硫"工藝之后,具有煙氣組成簡單、能耗少、改造成本低等優(yōu)點,吸引了研究人員的廣泛關(guān)注。在簡要分析不同行業(yè)煙氣排放特征及治理現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,總結(jié)了150℃以下具有良好SCR活性的催化劑體系(錳基、釩基、鉻基和活性炭基),對催化劑的抗水、硫、堿金屬和硝an中毒性能進(jìn)行了探討,并介紹了該領(lǐng)域近的一些中試/側(cè)線試驗研究進(jìn)展情況,對這一技術(shù)的未來發(fā)展方向進(jìn)行了展望。
工業(yè)源氮氧化物排放具有來源分布廣、煙氣組成復(fù)雜、工況波動大等特點,一定程度上增加了其治理難度。以水泥行業(yè)為例,其窯爐煙氣中含有大量的高黏性堿塵。若采用燃煤電廠中廣泛應(yīng)用的中溫SCR脫硝技術(shù),則在催化劑穩(wěn)定運行方面存在諸多挑戰(zhàn),如容易發(fā)生孔道堵塞和堿金屬中毒等問題。除堿塵外,高濃度水汽、SO2以及Pb、Cd等重金屬離子也是干擾SCR的重要因素。
火電、水泥和鋼鐵是工業(yè)源氮氧化物排放多的三個行業(yè),已采取一定的管控措施。如對火電和鋼鐵行業(yè),我國執(zhí)行的是嚴(yán)格的超低排放標(biāo)準(zhǔn)(NOx小于50 mg/m3,標(biāo)準(zhǔn)狀況下,后同),水泥行業(yè)一些地方標(biāo)準(zhǔn)也開始要求氮氧化物排放不超過100 mg/m3。此外,玻璃、陶瓷、垃圾焚燒、燃?xì)忮仩t等與人們?nèi)粘I蠲芮邢嚓P(guān)的行業(yè)也存在大量氮氧化物排放的問題[5],若不加以嚴(yán)格控制,將會對社會的正常運轉(zhuǎn)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。
對于現(xiàn)有的煙氣治理,雖然建立了煙氣排放標(biāo)準(zhǔn),但各種成本較低的非催化煙氣脫硝技術(shù),如SNCR(選擇性非催化還原)、高分子脫硝、氧化吸收脫硝。其存在處理效率不夠高的問題,更為重要的是,這些技術(shù)在正常運行中會不可避免產(chǎn)生氨逃逸、臭氧泄漏等二次污染,存在一定yin患,使得煙氣污染物減排效果大大削弱。因此,使用煙氣凈化效率更高、性能更為可靠的SCR技術(shù)是未來工業(yè)源氮氧化物排放控制發(fā)展總的趨勢。
SCR技術(shù)在我國大部分工業(yè)領(lǐng)域還未得到完全應(yīng)用,這一方面與政策法規(guī)的推動進(jìn)度有關(guān),更重要的是因為煙氣中含有大量干擾組分,使得SCR催化劑在真實工況條件下難以穩(wěn)定運行。
為了使SCR 技術(shù)能夠適用于不同行業(yè)的煙氣脫硝,一條理想途徑是對煙氣進(jìn)行預(yù)處理,即脫硝前先除塵和脫硫。經(jīng)過這一環(huán)節(jié)后,煙氣組分相對“干凈”,行業(yè)間工況差別也變得更小。但此時煙氣溫度大幅下降,多在150℃以下甚至更低。考慮到目前已開發(fā)的低溫脫硝催化劑工作溫度窗口多在180℃以上,為了與催化劑工作溫度相匹配,往往需要額外加裝預(yù)熱/換熱裝置,這無形中增加了脫硝的運行成本。因此,開發(fā)適應(yīng)超低溫
超低溫SCR脫硝催化劑,NO和NH3在催化劑表面反應(yīng)需要氧化還原位和酸性位。低溫條件下酸性位上NH3的吸附較為容易,而氧化還原位上的NH3和NO活化則相對困難。因此,要在超低溫條件下獲得良好SCR活性,催化劑必須具備優(yōu)異的氧化還原性質(zhì),以促進(jìn)吸附NH3質(zhì)子剝離形成NH2中間物種以及NO向NO2 轉(zhuǎn)化