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SCR脱硝及脱硝催化剂

烟气脱硝,是指把已生成的NOX还原为N2,从而脱除烟气中的NOX,按治理工艺可分为湿法脱硝和干法脱硝。主要包括:酸吸收法、碱吸收法、选择性催化还原法、非选择性催化还原法、吸附法、离子体活化法等。国内外一些科研人员还开发了用微生物来处理NOX废气的方法。

由于从燃烧系统排放的烟气中的NOx,90%以上是NO,而NO难溶于水,因此对NOx的湿法处理不能用简单的洗涤法。烟气脱硝的原理是用氧化剂将NO氧化成NO2,生成的NO2再用水或碱性溶液吸收,从而实现脱硝。

O3氧化吸收法是指利用O3将NO氧化成NO2,然后用水吸收。该法的生成物HNO3液体需经浓缩处理,而且O3需要高电压制取,初投资及运行费用高。ClO2氧化还原法ClO2将NO氧化成NO2,然后用Na2SO3水溶液将NO2还原成N2。该法可以和采用NaOH作为脱硫剂的湿法脱硫技术结合使用,脱硫的反应产物Na2SO3又可作为NO2的还原剂。ClO2法的脱硝率可达95%,且可同时脱硫,但ClO2和NaOH的价格较高,运行成本增加。

当前国际上流行的选择性催化还原(SelectiveCatalyticReduction)脱硝技术,简称SCR脱硝技术。该技术被证实是目前国际上应用最广、最有成效的烟气脱硝技术之一。在日本、欧洲、美国等国家地区的大多数电厂中基本都运用该技术。

而针对当前正在逐步推开的燃气机组的脱硝项目,根据用户实际工况需要,自主研发生产了当前国际上主流的SCR脱硝催化剂。SCR脱硝催化剂的反应原理是氨水或尿素与NOx反应生成N2和H2O。SCR脱硝催化剂将蜂窝状陶瓷材料为载体、以TiO2、V2O5、WO3为主要活性组份制成,在防止飞灰堵塞、磨损和抗中毒等方面有很大的优势。SCR脱硝催化剂属于高新科技产品,在火力发电厂、垃圾焚烧厂、硝酸厂、硝酸盐厂、钢铁厂、化肥厂等行业得到了广泛的应用。

由于SCR允许的工作的温度区间不同,一般可分为低温SCR催化剂(℃-℃左右),主要使用铜基分子筛SCR催化剂;中温SCR催化剂(℃-℃左右),主要应用钒基SCR催化剂;以及高温SCR催化剂(℃-℃以上),主要应用铁基分子筛SCR催化剂。

一般来说,商用车,煤电厂均为目前国内SCR脱硝的主要应用领域,其尾气出口温度一般都低于℃,所以普遍应用中温段的钒基SCR催化剂。而天然气机组项目,尾气的温度远高于摄氏度,甚至会超过℃的高温,同时为了余热利用,要求脱硝方案要尽可能的减少热量的损失。相对钒基SCR催化剂而言,高温段铁基分子筛SCR催化剂工作温度区间更高,抗热老化性能也远高于钒基SCR,对有毒物质有更好的耐受性,而且铁基分子筛SCR没有毒性,可以按照正常垃圾处理,不会产生二次污染。

此外,尽管铁基分子筛SCR对硫含量非常敏感,但是由于天然气含硫量极低,一般不超过4ppm,所以并不存在使铁基分子筛SCR中毒的问题。

基于上述这些情况,高温段铁基分子筛SCR催化剂相对于钒基SCR催化剂,明显更适合燃气机组脱硝的需求。



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