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低氮燃烧机技术之烟气脱销技术

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低氮燃烧机技术之烟气脱销技术

发布日期:2018-08-08 作者: 点击:

        低氮燃烧机技术之烟气脱销技术

       摘要:5.1选择性催化还原法(SCR)在含氧气氛下,还原剂优先与废气中NO反应的催化过程称为选择性催化还原。以NH3作还原剂,V2O5-TiO2为催化剂来消除固定源(如火力发电厂)排放的NO的工...

5.1选择性催化还原法(SCR)

      在含氧气氛下,还原剂优先与废气中NO反应的催化过程称为选择性催化还原。以NH3作还原剂,V2O5-TiO2为催化剂来消除固定源(如火力发电厂)排放的NO的工艺已比较成熟。选择性催化还原也是目前唯一能在氧化气氛下脱除NO的实用方法。1979年,世界上第一个工业规模的脱NOx装置在日本的Kudamatsu电厂投入运行,1990年在发达国家得到广泛应用,目前已达500余家(包括发电厂和其它工业部门)。

     在理想状态下,此法NO脱除率可达90%以上,但实际上由于NH3量的控制误差而造成的二次污染等原因,使得通常的脱除率仅达65%~80%。性能的好坏取决于催化剂的活性、用量以及NH3与废气中的NOx的比率。

     NH3-SCR消除NO的方法已实现工业化,且具有反应温度较低(573~753K)、催化剂不含贵金属、寿命长等优点。但也存在明显的缺点:(1)由于使用了腐蚀性很强的NH3氨水,对管路设备求高,造价昂贵(投资费用80美元/kW);(2)由于NH3加入量控制会出现误差,容易造成二次污染;(3)易泄漏,操作及存储困难,且易于形成(NH4)2SO4。

5.2非催化选择性还原法(SNCR法)

     同SCR法,由于没有催化剂,反应所需温度较高(900~1200℃),因此需控制好反应温度,以免氨被氧化成氮氧化物。该法净化率50%。

该法的特点是不需要要催化剂,旧设备改造少,投资较SCR法小(投资费用15美元/kW)。但氨液消耗量较SCR法多。日本的松岛火电厂的l~4号燃油锅炉、四日市火电厂的两台锅炉、知多火电厂350MW的2号机组和横须贺火电厂350MW的2号机组都采用了SNCR方法。但是,目前大部分锅炉都不采用SNCR方法,主要原因如下:(l)效率不高(燃油锅炉的NOx排放量仅降低30%~50%);(2)增加反应剂和运载介质(空气)的消耗量;(3)氨的泄漏量大,不仅污染大气,而且在燃烧含硫燃料时,由于有硫酸氢铵形成,会使空气预热器堵塞。

5.3催化分解法

      理论上,NO分解成N2和O2是热力学上有利的反应,但该反应的活化能高达364KJ/mol,需要合适的催化剂来降低活化能,才能实现分解反应。由于该方法简单,费用低,被认为是最有前景的脱氮方法,故多年来人们为寻找合适的催化剂进行了大量的工作,主要有贵金属、金属氧化物、钙钛矿型复合氧化物及金属离子交换的分子筛等。Pt、Rh、Pd等贵金属分散在Pt/7-Al2O3等载体上,可用于NO的催化分解。在同等条件下,Pt类催化剂活性最高。贵金属催化剂用于NO催化分解的研究已比较广泛和深入,近年来,这方面的工作主要是利用一些碱金属及过渡金属离子对单一负载贵金属催化剂进行改性,以提高催化剂的活性及稳定性。

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