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山東明晟化工工程有限公司
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閱讀：338發(fā)布時間：2017-1-21
明晟環(huán)保氨法脫硫：SCR法脫硝工藝的影響因素
在眾多的脫硝技術(shù)中，選擇性催化還原法(SCR)是脫硝效率zui高，zui為成熟的脫硝技術(shù)。SCR法脫硝是目前上火電鍋爐煙氣脫硝的主流技術(shù)，而催化劑是SCR法脫硝系統(tǒng)的核心技術(shù)。
1. SCR法脫硝原理
SCR法是在催化劑的作用下，以NH3作為還原劑，有“選擇性”地將煙氣中的NOx還原成N2和 H2O。化學反應(yīng)方程式如下：
4NO+4NH3+O2→ 4N2+6H2O (1)
6NO+4NH3→ 5N2+6H2O (2)
6NO2+8NH3→ 7N2+12H2O (3)
2NO2+4NH3+O2→ 3N2+6H2O (4)
2. SCR法脫硝催化劑的種類
按結(jié)構(gòu)和成型工藝的不同，SCR法脫硝催化劑分為蜂窩式、板式和波紋式催化劑。
蜂窩式催化劑以TiO2為基材，將活性物質(zhì)V2O5，助活性物質(zhì)WO3以及一些微量組分經(jīng)混料、預擠、陳腐、擠出成型、烘干、焙燒、切割、頂端硬化等工序制作而成，因形狀似“蜂窩”，稱之為蜂窩式催化劑。
由于活性成分在催化劑中均勻分布，即使催化劑表面有磨損，仍可保持較高的活性，所以蜂窩式催化劑在高灰和低灰的火電機組中均可應(yīng)用，而且催化劑可以再生;板式催化劑指在金屬網(wǎng)格板上浸漬催化劑活性組分，然后經(jīng)干燥焙燒而成，因其以金屬網(wǎng)格板作為擔體，所以機械強度好，特別適用于燃煤高灰火電機組，但如果其表面遭到灰分等的破壞磨損后，就不能維持原有的催化性能，催化劑幾乎不可能再生;波紋式催化劑指把玻璃纖維加固的TiO2基板放到催化劑的活性組分中浸泡，經(jīng)高溫烘干而形成的催化劑，在灰含量較低的燃油和燃氣的火電機組中有較多地應(yīng)用，其表面遭到灰分等的破壞磨損后，不能維持原有的催化性能，催化劑不可以再生。國內(nèi)絕大部分燃煤電廠都使用蜂窩式和板式催化劑，其中蜂窩式催化劑由于具有強耐久性、高耐腐性、高可靠性、高反復利用率、低壓降等特性，得到廣泛應(yīng)用。從目前已投入運行的催化劑來看，75%采用蜂窩式催化劑，新建機組采用蜂窩式催化劑的比例也基本相當。
3. SCR法脫硝工藝的影響因素
3.1 煙溫對催化劑反應(yīng)性能的影響
SCR法脫硝催化劑的活性溫度窗口為300~ 420℃。如果反應(yīng)溫度太低，就會降低催化劑的活性，使脫硝效率下降，zui后達不到脫硝的效果，如果催化劑在低溫下持續(xù)運行，將導致催化劑*性地損壞;如果反應(yīng)溫度太高，NH3容易被氧化，生成NOx，影響脫硝效率，甚至會引起催化劑材料地相變，導致催化劑的活性退化。
3.2 空塔速度對催化劑性能的影響
煙氣在反應(yīng)器內(nèi)的流速稱為空塔速度，反映了煙氣在SCR反應(yīng)塔內(nèi)的停留時間的長短。在一定的反應(yīng)溫度下，空塔速度對特定催化劑的 NOx的轉(zhuǎn)化率有一定的影響。一般地，SCR的脫硝效率將隨煙氣流度地增大而降低。
3.3 氨投入量的影響
以當NH3投入量不足時，會導致NOx的脫除效率降低，但當NH3過量時，又會對環(huán)境造成二次污染，因此一般在設(shè)計過程中，將NH3/NO的值控制在0.9～1.1的范圍內(nèi)比較合適，并且應(yīng)根據(jù)機組負荷的變化情況作相應(yīng)地調(diào)整。
3.4 催化劑中V2O5 的質(zhì)量分數(shù)對脫硝效率的影響
當催化劑中V2O5 的質(zhì)量分數(shù)低于6%時，隨V2O5 質(zhì)量分數(shù)地增加，催化劑活性增加，脫硝效率提高;當V2O5 的質(zhì)量分數(shù)超過6%時，脫硝效率反而下降。這主要是由于V2O5 在載體TiO2的表面的分布情況造成的：當V2O5的質(zhì)量分數(shù)為1.6%～4.7%時，V2O5均勻分布于載體TiO2的表面，且主要以等軸聚合的V 基形式存在，當V2O5 的質(zhì)量分數(shù)為6%時，V2O5 在載體TiO2 的表面形成新的結(jié)晶區(qū)( V2O5 結(jié)晶區(qū))，從而降低了催化劑的活性。
明晟環(huán)保的第六代氨法脫硫技術(shù)已發(fā)展的相當成熟，現(xiàn)在已經(jīng)應(yīng)用的領(lǐng)域包括燃煤鍋爐自備電廠、化工企業(yè)、焦化企業(yè)、碳素企業(yè)、造紙企業(yè)等等。
明晟環(huán)保憑借幾十年的化工經(jīng)驗，以實體工業(yè)求發(fā)展，以低碳經(jīng)濟、變廢為寶為理念，從根本上解決了高耗能和二次污染問題，使超低排放科技化、系統(tǒng)化。
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