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探究选择性催化还原法(SCR)催化剂的应用

文章出处:张靖阳TAG标签:催化剂(97)的(65)催化(9)SCR(3)法(4)应用(4)探究(3)选择性(1)还原(1) 人气:发表时间:2020-03-22 07:19:41

    如果要了解探究选择性催化还原法(SCR)催化剂的应用,其实讲的主要内容是探究,选择性,催化,还原,法,SCR,催化剂,的,应用,,环保必须要达标,挑选性催化还原法(SCR)脱硝技能是现在运用最广、技能最为成熟的脱硝技能之一,在玻璃烟气管理中得到了广泛运用。本文简单叙述了玻璃熔窑烟气特色、排放规范以及典型的烟气脱硝 挑选性催化还原法(SCR)脱硝技能是现在运用最广、技能最为成熟的脱硝技能之一,在玻璃烟气管理中得到了广泛运用。本文简单叙述了玻璃熔窑烟气特色、排放规范以及典型的烟气脱硝工艺,并比照剖析运用于玻璃职业的两种常见类型SCR催化剂:蜂窝式和平板式,以期为业主在后期项目实施中供给参阅。 现如今玻璃在人们日子中无处不在,玻璃职业规模逐年壮大,尤以平板玻璃产值为最大,我国的平板玻璃产值已接连 26 年位居世界首位,到2017年末,全国浮法玻璃出产线362条,产能12.95亿重箱。其间,玻璃熔窑作为玻璃出产企业的中心,耗费70%以上的动力,一起也是形成污染物的首要排放来历。玻璃熔窑排放的烟气成分杂乱,内含有很多粉尘颗粒物、硫氧化物(SOx) 和氮氧化物(NOx) 等污染物,对大气形成了严峻的污染。为了操控污染排放总量和浓度,促进玻璃职业的节能减排,采纳有用的烟气管理办法已刻不容缓。 1 排放规范 近年来,为了严厉操控污染物的排放,国家环保方针密集出台,在此背景之下,玻璃职业能耗高、污染重的问题尤为突出,已成为我国大气污染操控的要点职业之一。跟着日益严峻的大气污染问题,国家对各类工业锅炉、工业窑炉粉尘及 NOx的排放限值要求日益严厉。其间2011年发布的 GB26453-2011《平板玻璃工业大气污染物排放规范》规定,自2014年1月1日起玻璃熔窑颗粒物及NOx的排放限值分别为 50mg/m3和700mg/m3,详细见表 1。跟着环保法规的日益加码,一些当地开端提前布局,像北京、河北、山东、天津等省市均拟定了比国家规范更严的当地规范。   2 玻璃职业烟气特色 玻璃职业既是耗能大户,又是高污染职业,在平板玻璃配料、物料熔化和玻璃成型等出产过程中,会发作的很多烟气污染物,排放的烟气具有以下特

色: (1) 燃料的多样性,形成玻璃熔窑烟气污染物的成分差异大。现在平板玻璃出产线首要选用重油、天然气、煤制气、石油焦等燃料,以石油焦、重油为例,烟气中的首要污染物是粉尘、SO2和 NOx,且排放浓度较高,烟尘碱金属含量高、成分杂乱、黏性大,一起含有多种酸性气体如 HCl、HF 等; 而以天然气为燃料的玻璃熔窑,烟气中的粉尘及 SO2含量则相对较少。详细见下表 2。   (2) 出口烟温高(400~550℃) ,玻璃熔窑烟气带走了 35%以上的热量,为加强余热运用,熔窑出口处一般接有余热锅炉; (3) NOx含量高,玻璃熔化工艺温度高达1500℃ 以上,高温焚烧生成很多热力型 NOx,远高于水泥、陶瓷等其他类型的工业熔窑发作的 NOx; (4) 烟气动摇大,玻璃熔窑在出产作业时需求进行换火操作,在此过程中,烟气量和烟气组分动摇较大,可导致窑内温度先敏捷下降再敏捷升高,容易出现氨逃逸或功率下降; (5) 碱金属、碱土金属( Na盐、K 盐、CaO 等) 含量高,是催化剂中毒来历之一; (6) 烟尘粒径小、粘附性强和腐蚀性高,含有多种酸性气体( HCl、HF 等) 。 3 玻璃熔窑烟气脱硝的典型工艺 比较较燃煤机组烟气脱硝,玻璃职业由于烟气成分杂乱等原因,净化管理困难得多。现在玻璃职业除尘和脱硫工艺已经较为老练,基本上没什么技能妨碍,而玻璃职业烟气脱硝工艺尽管较多,但大多工艺存在可行性不高、经济性差、运转条件不确定等问题,其间运用最广、技能最为老练的一项脱硝技能当属 SCR脱硝技能。SCR 脱硝技能是在催化

剂的效果下,向烟气中喷入还原剂( 氨水、液氨或尿素) ,还原剂在脱硝反应器内敏捷分解,并挑选性地将废气中的 NOx还原生成对环境无污染的 N2及 H2O 从而完成下降 NOx排放量,反应式如下: 4NO + 4NH3+ O2→ 4N2+ 6H2O 6NO2+ 8NH3→ 7N2+ 12H2O 常见的典型玻璃熔窑烟气 SCR 脱硝工艺流程如图 1 所示,特别适用以石油焦、重油为燃料的杂乱烟气条件。玻璃熔窑出口烟气(450~550℃) 首优良入余热锅炉( Ⅰ段) ,收回热量( 烟温降至350~450℃) ; 然后烟气经过高温电除尘设备,烟气除尘( 烟温降至300~420℃) 净化后进入 SCR反应器,在 SCR反应器中与氨反应后将烟气再次送至余热锅炉( Ⅱ段) 换热,对余热再次收回运用,后经过脱硫除尘工艺处理后到达烟囱,合格排放。该工艺的优势在于: (1) 运用余热锅炉进行热量收回,可完成动力再运用; (2) 烟气经余热锅炉后,进入 SCR反应器时温度正好又能满足脱硝催化温度; (3) 脱硝前除尘,能有用下降烟气中粉尘对 SCR催化剂的毒化效果,延伸催化剂的运用寿命。
  4 S

CR催化剂 国内玻璃熔窑大部分已启动了 SCR脱硝工程,其间 SCR催化剂是脱硝体系的中心,是决定着整个脱硝体系的要害,是关乎玻璃企业的效益、环保压力,甚至企业生计的要害。现在在玻璃职业,SCR催化剂运用较多的是平板式催化剂和蜂窝式催化剂,如图 2 所示。   平板式催化剂以不锈钢网为骨架,采纳双侧挤压的方法将活性物质( V2O5、MoO3等) 与金属网栅结合成型,节距为 6.0~7.0mm,几许比表面积相对较小,具有较强的抗磨损和防阻塞特性,合适于煤质不稳定、含灰量高及灰粘性较强的烟气环境。同样,由于基材运用钢网和钢板作为支撑性资料,不会发作坍塌等严峻的环保事情,通用性强,合适于几克到百克灰份。 蜂窝式催化剂归于均质催化剂,以 TiO2、V2O5和 WO3为首要成分,催化剂本体全部为催化剂活性资料,因而其表面遭到灰分等磨损后,依然能够维持原有的催化剂性能。其特色是单位体积的催化剂几许比表面积大,催化活性相对较高,达到相同功率所用的催化剂体积较小。但由于蜂窝形状夹角较多,易堵灰,仅合适于低灰分、灰粘性小的烟气环境。两种形式催化剂在玻璃职业优劣势比照剖析见表 3。   与蜂窝式催化剂比较,平板式催化剂有如下优劣势: (1) 长条开孔,压损小,抗堵灰能力强。平板式催化剂的节点少,飞灰在催化剂端面不易搭桥,一起平板式催化剂长方形开口,具有弹性结构。由单板组装而成,板与板之间并没有彻底固定,在烟气的流通中,板会有细小的颤动,从而使飞灰不易集合,减少了飞灰对催化剂的阻塞。蜂窝式催化剂模块是将挤出的蜂窝单体组装固定,为正方形开口,刚性结构。每个单体都牢牢固定,在烟气的流经过程中催化剂不会发作颤动,不仅使飞灰在其端面易搭桥集合,一起固定的催化剂增加了飞灰与其直接冲突的几率,使得催化剂的磨损也严峻。 在压力损失方面,平板式催化剂也有显著的优势。一般地说,在同一反应器内,平板式催化剂的孔隙率在 85%左右,蜂窝式催化剂的孔隙率在 70%左右,大孔隙率意味着小的压力损失。 (2) 不锈钢栅网做骨架,抗磨损能力强。蜂窝式催化剂以陶土作为催化剂载体,平板式催化剂以不锈钢栅网为载体,烟气中飞灰对催化剂的磨损是不可避免的,并且跟着运转时刻的增加,对催化剂的磨损也逐渐严峻,如果没有相应的办法,会导致催化剂彻底损坏。而平板式催化剂内不锈钢栅网可以有用保护催化剂免受烟气中的飞灰对催化剂的进一步磨损,不会对 SCR体系的安全运转发作影响。 用于玻璃熔窑烟气脱硝管理的两种催化剂,在同一工艺( 烟气+余热锅炉+脱硝+余热锅炉+脱硫+除尘+烟囱) ,不同燃料( a 为煤制气、b 为天然气) 和相同传统空气助燃的工况条件下运转近一年的体现。可以看出,尽管平板式催化剂烟气运转条件更严苛,但在耐磨和抗堵灰性能上,比蜂窝式催化剂有优势。   (3) 几许比表面积小,体积量相对较多。蜂窝式催化剂比表面积较平板式催化剂大,导致在同等规划条件下所用的平板式催化剂体积量较蜂窝催化剂要多,一般体积量为蜂窝催化剂的1.1~1.2倍,但在玻璃项目催化剂总体积量不大以及平板式催化剂选用大比表面积钛白粉作为原料的情况下,差距越来越小。 5 总结 (1) 面临玻璃熔窑在出产过程中发作很多氮氧化物等大气污染物,SCR烟气脱硝技能具有脱硝功率高、技能老练等优点,在平板玻璃烟气脱硝管理上得到了广泛运用。 (2) 玻璃熔窑烟气成分杂乱,具有 NOx浓度高、有粘性等特色。为此,要结合玻璃炉窑运转及烟气特色挑选合适的管理技能路线,使污染物排放浓度合格。挑选“玻璃熔窑烟气+余热锅炉+电除尘+SCR脱硝+余热锅炉+脱硫+烟囱”技能,具有较优的环境效益,经济合理,可在平板玻璃职业推广运用。 (3) 平板式催化剂具有长条开孔,孔隙率高、压损小、抗堵灰及抗磨损能力强等特色,在玻璃职业烟气管理中得到了广泛证明,为业主挑选合适的、性价比高的 SCR 催化剂供给参阅和借鉴。
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