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玻璃行業低溫SCR脫硝催化劑介紹
類別:技術交流   日期:2020-2-20  來源:  點擊率:6756  打印 關閉

 

一、背景
 

1.1環境形勢嚴峻,環保法規漸嚴

當下國家越來越重視生態文明建設,大氣污染治理成為生態文明建設中的重點任務。繼煙塵、二氧化硫污染之后,氮氧化物污染正成為全社會關注的重要大氣污染物。隨著環境問題越來越突出,國家及地方政府繼續加大對大氣環境的綜合整治力度,全面提高大氣污染物排放標準,先后出臺了《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要》、《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》、《國家鼓勵發展的重大環保技術裝備目錄(2017年版)》、《“十三五”生態環境保護規劃》、《“十三五”節能環保產業發展規劃》、《國家環境保護標準“十三五”發展規劃》、《“十三五”節能減排綜合工作方案》、《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》等一系列政策。

 

目前,平板玻璃行業執行《平板玻璃工業大氣污染物排放標準》(GB26453-2011)的要求,玻璃熔窯顆粒物、SO2、NOx限值分別為50mg/m3、400mg/m3、和700mg/m3;陶瓷行業執行《陶瓷工業大氣污染物排放標準》(GB25464-2010)及2014年修改單的要求,陶瓷窯顆粒物、SO2、NOx限值分別為50mg/m3、400mg/m3、和700mg/m3;磚瓦行業執行《磚瓦工業大氣污染物排放標準》(GB29620-2013)的要求,人工干燥及焙燒窯顆粒物、SO2、NOx限值分別為30mg/m3、300mg/m3、和200mg/m3。

 

1.2玻璃行業煙氣特點

1.2.1玻璃原材料成分多、煙氣復雜;

1.2.2燃料種類多,不同燃料工況煙氣成分差別較大。;

1.2.3粉塵成分復雜,堿金屬含量高,粘性大;

1.2.4燃燒換向,系統不穩定,煙氣(煙氣量、污染物)波動大,不利于SCR催化劑使用和脫硝系統控制;

1.2.5排煙溫度低,不利于SCR脫硝

 

 

1.3針對該行業煙氣特征研發出低溫催化劑,并成功運行于近兩百個玻璃項目,玻璃行業部分低溫催化劑業績見下表。

 

 

二、低溫脫硝催化劑介紹


  2.1低溫脫硝催化劑
  在170℃~300℃的溫度范圍內依然具有較高脫硝性能的催化劑稱為低溫催化劑。


  2.2針對玻璃行業實現低溫脫硝的關鍵點
  內因:低溫下催化劑活性高。其中活性高的三要素主要包括:脫硝效率高,氨逃逸小,SO2/SO3轉化幾乎不發生。
  外因:運行環境(工況條件)要足夠的“干凈”,不會導致催化劑“中毒”失活。
  外因的常見影響因素主要包括:三氧化硫(SO3)、堿金屬、原材料揮發物、燃料不完全燃燒產物、酸性腐蝕性氣體。
  (1)三氧化硫
  其中在眾多的影響因素中,SO3的影響是最大的,也是最普遍的。
  三氧化硫的影響機理:當煙氣溫度低于硫酸氫銨(分子式:NH4HSO4,英文縮寫ABS)的露點溫度時,ABS凝聚在催化劑的微孔內,隔離催化劑與煙氣接觸的面積,導致催化劑活性的下降。催化劑活性降低的程度取決于催化劑表面積隔離的程度。


  (2)堿金屬、原材料揮發物
玻璃行業高溫煙氣中堿金屬含量較高,有些原料中的低熔點成分揮發出來,遇冷粘附在催化劑表面,引起催化劑堿金屬中毒活性下降,嚴重會造成催化劑孔道堵塞,導致脫硝反應器阻力上升。

 

     (3)燃料不完全燃燒產物
      玻璃行業采用的燃料較多包括煤制氣、石油焦、重油等,有些燃料難以充分燃燒,煙氣中含有大量大分子鏈有機物等油性物質,由于催化劑含有大量微孔,油性物質粘附在催化劑表面,導致催化劑物理堵塞和活性下降,甚至會引起催化劑燒結。

 

 

(4)酸性腐蝕性氣體

玻璃行業煙氣中含有HF、HCl等酸性腐蝕性氣體含量比較高,導致催化劑腐蝕導致催化劑機械強度下降甚至喪失。

 

 

2.3我公司低溫催化劑產品特點

本公司研發的低溫脫硝催化劑已申請發明專利,具有自主知識產權。專利公開號:CN105148904A,專利名稱:用于低溫條件下的煙氣脫硝催化劑及其制備方法。

 

(此圖由西安熱工院楊恂等人所繪,此處引用深表謝意!)

 

2.3.1我公司研發的低溫脫硝催化劑有如下型號:

 

 

2.3.2低溫脫硝催化劑有如下特點:
 (1)在SO2和H2O存在的煙氣條件下,催化劑依然具有很高的低溫活性,且氨逃逸低。

 

   

(2)合理的微孔結構,具有更適于低溫工況的孔徑結構,大大降低了硫酸氫銨在催化劑微孔內聚集的程度。

 

 

(3)添加抑制劑,大大降低煙氣中SO2對催化劑的毒害作用。


 

三、低溫脫硝工程


  3.1煙氣混合裝置
  專業的靜態混合技術,保證了煙氣混合的均勻性,提高了脫硝效率,減少了氨逃逸,削弱了煙氣中SO2對催化劑的鈍化作用,降低了噴氨量。

 

 

3.2調制裝置
  針對不同的煙氣成分,采用不同的調至裝置,對脫硝煙氣進行預處理,大大降低了煙氣中雜質對催化劑的毒害作用。

     

3.3分倉式設計
  脫硝裝置的分倉式設計,催化劑可以在線解析或再生,能耗低,保證了窯爐的連續運行。


  3.4典型低溫脫硝工程工藝流程
  窯爐廢氣治理設備一般包括四個模塊:余熱回收、除塵、脫硫和脫硝,這四個模塊之間相互影響,其前后排列對總的治理效果影響很大,建議采用的工藝流程為:

 

 

 

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