烟气脱硝系统催化剂(瑞基)资料课件.ppt
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1、燃煤烟气燃煤烟气SCR脱硝催化剂脱硝催化剂瑞基瑞基烟气烟气SCR脱硝催化剂脱硝催化剂第一部分:第一部分: 引言引言1、NOx的来源的来源通常以通常以NOx表示表示NO(90%)和和NO2 (10%)天然源:闪电、火灾、大气中天然源:闪电、火灾、大气中NH3、N2O的氧化的氧化人为源:燃煤电厂、硝酸厂、汽车排放等人为源:燃煤电厂、硝酸厂、汽车排放等2、NOxNOx的危害性的危害性降水降水pH5.6pH5.6称为酸雨称为酸雨红杉树受酸雨的破坏红杉树受酸雨的破坏2、NOx的危害性的危害性臭氧层受破坏臭氧层受破坏皮肤病发生皮肤病发生2、NOx的危害性的危害性光化学烟雾事件光化学烟雾事件温室效应温室效应
2、3、火电厂、火电厂NOx排放标准排放标准单位单位 mg/m3 时段时段 第第1 1时段时段 第第2 2时段时段 第第3 3时段时段 实施时间实施时间 0505年年1 1月月1 1日日 0505年年1 1月月1 1日日0404年年1 1月月1 1日日燃煤燃煤锅炉锅炉 Vdaf10% 15001300110010%Vdaf 20% 1100650650Vdaf20% 4504、NOx产生的原因产生的原因燃料型燃料型NOxA、定义:空气中的氧与煤中氮元素热解产定义:空气中的氧与煤中氮元素热解产物发生反应,生成物发生反应,生成NOx。B、比例:占燃烧过程所产生比例:占燃烧过程所产生NOx的的75%90
3、%,是燃烧过程中是燃烧过程中NOx的主要来源。的主要来源。C、煤中氮量:煤中含氮煤中氮量:煤中含氮0.53.0%热力型热力型NOxA、定义:燃烧时空气中的定义:燃烧时空气中的N2和和O2在高温在高温下生成的下生成的NOx。B、条件:热力型条件:热力型NOx是在温度高于是在温度高于1500 K时产生的,并随着温度的升高而增多时产生的,并随着温度的升高而增多 。4、NOxNOx产生的原因产生的原因5、NOx的控制技术的控制技术主要有两大类:主要有两大类:低低NOx燃烧技术燃烧技术在锅炉炉膛内减少煤燃烧生成在锅炉炉膛内减少煤燃烧生成NOx的量的量烟气脱氮技术烟气脱氮技术在烟气中脱除在烟气中脱除NOx
4、,以减少向环境排放。,以减少向环境排放。v技术分类技术分类1 1、低过量空气燃烧、低过量空气燃烧2 2、空气分级燃烧、燃料分级燃烧、空气分级燃烧、燃料分级燃烧3 3、烟气再循环等技术、烟气再循环等技术 v技术核心技术核心 形成缺氧富燃料区,设法降低局部高形成缺氧富燃料区,设法降低局部高温区的燃烧温度以抑制温区的燃烧温度以抑制NOx的生成。的生成。5、NOx控制技术(低控制技术(低NOx燃烧技术)燃烧技术)5、NOx的控制技术(烟气脱硝的控制技术(烟气脱硝)Selective Non - Catalytic Reduction (SNCR) ) 选择性非催化还原法选择性非催化还原法(氨和尿素在氨
5、和尿素在1000 下发生反应):工艺简化,下发生反应):工艺简化,但脱氮效率较低。但脱氮效率较低。Selective Catalytic Reduction (SCR) 选择性催化还原法选择性催化还原法(SCR) (在(在450喷射氨水和空气,用喷射氨水和空气,用V-Mo 催化剂使催化剂使 NOx 转化为转化为N2和蒸汽)和蒸汽)5、NOx控制技术(控制技术(SNCR简易工艺图)简易工艺图)还原剂储罐还原剂储罐燃烧器燃烧器测量模块测量模块喷射层喷射层1 1喷射层喷射层2 2喷射层喷射层3 3烟气烟气SCR脱硝催化剂脱硝催化剂第二部分:第二部分: SCR工艺与设备工艺与设备 1、烟气烟气SCR脱
6、硝原理(化学反应原理)脱硝原理(化学反应原理) 在氮氧化物在氮氧化物(NOx)选择催化还原过程中选择催化还原过程中,通过加氨,通过加氨(NH3)可以把可以把NOxNOx转化为氮气转化为氮气(N2)和水和水(H2O)。 主要的化学反应方程式如下:主要的化学反应方程式如下: 4NO+4NH3+O24N2+6H2O 6NO+4NH35N2+6H2O1、烟气烟气SCR脱硝原理(化学反应机理)脱硝原理(化学反应机理) 氨首先被催化剂活化成氨基,再与烟气中的氨首先被催化剂活化成氨基,再与烟气中的NONO偶合,偶合,形成了极易降解为形成了极易降解为N2和和H2O的亚硝基中间产物。随着还原的亚硝基中间产物。随
7、着还原态的催化剂被烟气中的氧气所氧化,催化剂得到复原,实态的催化剂被烟气中的氧气所氧化,催化剂得到复原,实现了催化循环。现了催化循环。 .NO.1/2H2ONH3NVOOOOHHHNVOOOOHHHNVOOOOHHNHONNH2OVOOOOH.VOOOO1/4O2.1、烟气烟气SCR脱硝原理(化学反应过程)脱硝原理(化学反应过程) 原烟原烟气气NH3 催化剂层催化剂层NOxNOxNOxNH3NH3NH3NOxNOxN2N2H2OH2OH2O净净烟烟气气1、烟气烟气SCR脱硝原理(化学反应过程)脱硝原理(化学反应过程) NH3NOxN2H2O2、烟气烟气SCR脱硝工艺(工艺简图)脱硝工艺(工艺简
8、图) 锅炉锅炉烟囱烟囱脱硫脱硫引风机引风机除尘除尘脱硝脱硝空预器空预器空预器空预器除尘除尘引风机引风机3、烟气烟气SCR脱硝在烟气系统中的布置脱硝在烟气系统中的布置 4、烟气烟气SCR脱硝反应器脱硝反应器净烟气净烟气原烟气原烟气催化剂催化剂整流器整流器喷氨喷氨烟气导流栅省煤器SCRSCR进口烟道进口烟道SCRSCR出口烟道出口烟道烟气烟气/ /氨气混合器氨气混合器烟气整流栅烟气整流栅催化剂运行层催化剂运行层催化剂预留层催化剂预留层AIGAIG注氨装置注氨装置烟气烟气/ /氨气导流栅氨气导流栅4、烟气烟气SCR脱硝反应器脱硝反应器( (剖面图剖面图) )5、国内、国内烟气烟气SCR脱硝工程脱硝工
9、程嵩屿电厂二期嵩屿电厂二期SCR反应器反应器嵩屿电厂一期技改嵩屿电厂一期技改SCR反应器反应器太仓电厂太仓电厂SCR反应器反应器后石后石电厂电厂SCR反应器反应器5、国内、国内烟气烟气SCR脱硝工程脱硝工程台山电厂台山电厂SCR反应器反应器( (注氨注氨) )5、国内、国内烟气烟气SCR脱硝工程脱硝工程台山电厂台山电厂SCR反应器反应器( (吹灰器吹灰器) )第三部分:第三部分: SCR催化剂催化剂 烟气烟气SCR脱硝催化剂脱硝催化剂1、催化剂的分类催化剂的分类主要有三大类:主要有三大类:v贵金属(低温条件使用、对贵金属(低温条件使用、对SO2氧化作用强)氧化作用强)v金属氧化物(中温条件使用
10、)金属氧化物(中温条件使用)v沸石沸石分子筛分子筛(高温条件使用)(高温条件使用)2、催化剂的成份催化剂的成份以以 V2O5-WO3(MoO3)/TiO2 为例:为例:TiO2:80%左右左右(w/w)V2O5:0.31.5%(w/w)WO3、MoO3(分别约为(分别约为10%和和6%,w/w)注:注:WO3、MoO3一般只选用其中一种一般只选用其中一种3、催化剂各成份的作用催化剂各成份的作用以以V2O5-WO3(MoO3)/TiO2 为例:为例:TiO2:起载体作用起载体作用V2O5:催化反应的活性组分,降解催化反应的活性组分,降解NOx,同时会把同时会把SO2氧化为氧化为SO3。WO3、M
11、oO3:作为结构助剂,提高催化作为结构助剂,提高催化剂的稳定性,防止钒出现高温烧结现象。剂的稳定性,防止钒出现高温烧结现象。4、商用催化剂的型式(比较图)商用催化剂的型式(比较图)平板催化剂平板催化剂(后石电厂)(后石电厂) 蜂窝催化剂蜂窝催化剂 (嵩屿电厂)(嵩屿电厂)波纹催化剂波纹催化剂(台山电厂)(台山电厂) 4、商用催化剂的型式(比较图)商用催化剂的型式(比较图)平板式催化剂平板式催化剂蜂窝式催化剂蜂窝式催化剂4、商用催化剂的孔径(比较图)商用催化剂的孔径(比较图)pap厚度厚度高度高度蜂窝式蜂窝式平板式平板式5、蜂窝式催化剂的外形蜂窝式催化剂的外形不同气流孔径的催化剂模块不同气流孔径
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