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仁德科技之低温脱硝催化剂来龙去脉

2018-08-09    来源:    作者:佚名  阅读:次  

一、背景
  1.1环境形势严峻,环保法规渐严
  目前,环境形势严峻,国家越来越重视生态文明建设,大气污染治理成为生态文明建设中的重点任务。继烟尘、二氧化硫污染之后,氮氧化物污染正成为全社会关注的重要大气污染物。玻璃、焦化、水泥、钢铁等行业的工业窑炉氮氧化物排放量巨大,随着国家治理环境污染力度不断加大和新环保法规的出台不断收严,非电力行业氮氧化物排放标准也逐步提高。其中,焦化行业2015年开始执行的《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171-2012)要求氮氧化物排放限值为500毫克/标准立方米,重点地区烟气中的氮氧化物排放要达到150毫克/标准立方米;《陶瓷工业污染物排放标准》(GB 25464-2010)要求2010年10月1日起,水煤浆、油气陶瓷窑炉烟气中的氮氧化物排放要达到450、300毫克/标准立方米;水泥行业2016年1月1日起,北京执行水泥制造企业氮氧化物排放不得高于200mg/标准立方米的新标准……逐步提高的氮氧化物排放标准要求更高效的氮氧化物控制技术。
  1.2市场规模
  除电力(热力)行业和机动车外,玻璃、焦化、工业锅炉、垃圾焚烧、水泥和工业窑炉等非电力行业氮氧化物的排放量也很大,约占到总排放量的38%左右。2014年全国各行业氮氧化物排放量分布如下图:

 
  1.3现有中高温催化剂在低温烟气条件下的使用问题
  非电力行业烟气温度低,往往在300℃以下,成分复杂,烟气中含有较多的碱金属和黏状包裹物。常规电厂用脱硝催化剂要求烟气温度在300℃以上,且催化剂易中毒,所以电厂用催化剂在这些领域应用起来非常麻烦,整体效率在50%左右,且寿命较短,往往只能运行3个月左右。
二、低温脱硝催化剂介绍
  2.1什么是低温脱硝催化剂
  在170℃~300℃的温度范围内依然具有较高脱硝性能的催化剂称为低温催化剂。
  2.2实现低温脱硝的关键点
  内因:低温下催化剂活性高。其中活性高的三要素主要包括:脱硝效率高,氨逃逸小,SO2/SO3转化几乎不发生。
  外因:运行环境(工况条件)要足够的“干净”,不会导致催化剂“中毒”失活。
  外因的常见影响因素主要包括:三氧化硫(SO3)、原料挥发物、燃料不完全燃烧产物。
  (1)三氧化硫
  其中在众多的影响因素中,SO3的影响是最大的,也是最普遍的。
  三氧化硫的影响机理:当烟气温度低于硫酸氢铵(分子式:NH4HSO4,英文缩写ABS)的露点温度时,ABS凝聚在催化剂的微孔内,隔离催化剂与烟气接触的面积,导致催化剂活性的下降。催化剂活性降低的程度取决于催化剂表面积隔离的程度。
  (2)原料挥发物
  高温条件下,有些原料中的低熔点成分挥发出来,遇冷粘附在催化剂表面,引起催化剂活性下降,严重会造成催化剂孔道堵塞,导致脱硝反应器阻力上升,比如玻璃原料中的碱金属盐。


(3)燃料不完全燃烧产物
有些燃料难以充分燃烧,烟气中含有大量大分子链有机物等油性物质,由于催化剂含有大量微孔,油性物质粘附在催化剂表面,导致催化剂活性下降,甚至会引起催化剂烧结,比如重油、煤制气和石油渣等。
 
  2.3我公司低温催化剂产品特点
本公司研发的低温脱硝催化剂已申请发明专利,具有自主知识产权。专利公开号:CN105148904A,专利名称:用于低温条件下的烟气脱硝催化剂及其制备方法。
 
  2.3.1我公司研发的低温脱硝催化剂有如下型号:
  2.3.2低温脱硝催化剂有如下特点:
  (1)在SO2和H2O存在的烟气条件下,催化剂依然具有很高的低温活性,且氨逃逸低。

  (2)合理的微孔结构
  具有更适于低温工况的孔径结构,大大降低了硫酸氢铵在催化剂微孔内聚集的程度。
  (3)添加抑制剂,大大降低烟气中SO2对催化剂的毒害作用。
三、低温脱硝工程
  3.1烟气混合装置
  专业的静态混合技术,保证了烟气混合的均匀性,提高了脱硝效率,减少了氨逃逸,削弱了烟气中SO2对催化剂的钝化作用,降低了喷氨量。
  3.2调制装置
  针对不同的烟气成分,采用不同的调至装置,对脱硝烟气进行预处理,大大降低了烟气中杂质对催化剂的毒害作用。
  3.3分仓式设计
  脱硝装置的分仓式设计,催化剂可以在线解析或再生,能耗低,保证了窑炉的连续运行。
  3.4典型低温脱硝工程工艺流程
  窑炉废气治理设备一般包括四个模块:余热回收、除尘、脱硫和脱硝,这四个模块之间相互影响,其前后排列对总的治理效果影响很大,建议采用的工艺流程为:
四、天津仁德科技有限公司介绍
  天津仁德科技有限公司,坐落于国家旅游胜地,京津后花园的天津上仓工业园区内。公司于2011年11月成立,注册资金7750万。公司现有职工206人,其中高级职称科技人员占4%,初、中级职称管理人员占17%,是一家集科研、生产、销售和服务为一体的高新科技型环保企业。 

     公司工厂设备齐全、技术力量雄厚,具有较强的设计、开发和创造能力,拥有多项自主知识产权专利。主要致力于环保设备的研发,专业生产适合大、中型燃煤工业锅炉及化工企业烟气除尘脱硫、脱硝设备及污水处理设备,重点开展低温SCR催化脱硝技术在燃煤、燃油、燃气锅炉、水泥炉窑、玻璃炉窑等烟(尾)气多领域的应用,着力解决低温条件下处理NOx的世界性难题。目前,该项技术已在诸多大型脱硝工程中实施,并取得的了明显成效。