双氧水催化氧化脱硝技术介绍.doc

《双氧水催化氧化脱硝技术介绍.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、双氧水催化氧化法烟气脱硫脱硝工艺技术神绿节能环保工程设计研发华东理工大学2017年09月双氧水催化氧化法烟气脱硫脱硝工艺技术一、脱硝工艺概述目前NOx的控制方法有关NOx的控制方法是从燃料的生命周期的三个阶段入手，即燃烧前、燃烧中和燃烧后。当前，燃烧前脱硝的研究很少，几乎所有的研究成果都集中在燃烧中和燃烧后的NOx的控制。国际上把燃烧中NOx的所有控制措施统称为一次措施，把燃烧后的NOx控制措施统称为二次措施，又称为烟气脱硝技术。目前普遍采用的燃烧中NOx控制技术即为低NOx燃烧技术，主要有低NOx燃烧器、空气分级燃烧和燃料分级燃烧。按应用在燃煤锅炉

2、上的烟气脱硝技术主要有选择性催化还原技术（SelectiveCatalyticReduction，简称SCR）、选择性非催化还原技术（SelectiveNon-CatalyticReduction，简称SNCR）、SNCR/SCR混合烟气脱硝技术。1）SCR烟气脱硝技术近几年来选择性催化还原烟气脱硝技术(SCR)发展较快,在欧洲和日本得到了广泛的应用,目前催化还原烟气脱硝技术是应用最多的技术。世界上流行的SCR工艺主要分为氨法SCR和尿素法SCR两种。此两种方法都是利用氨对NOx的还原功能，在催化剂的作用下将NOx(主要是NO)还原为对大气没有多少影

3、响的N2和水。还原剂为NH3，其不同点则是在尿素法SCR中，先利用一种设备将尿素转化为氨之后输送至SCR触媒反应器。运行条件需要烟气温度在300-400℃的围，适合于多数催化剂的反应温度，因而它被广泛采用。但是由于催化剂是在“不干净”的烟气中工作，因此催化剂的寿命需要3年更换一次。为了应对烟气温度低的情况，后来又开发了低温SCR技术，号称温度围能达到150~300℃，实际上温度下限应在200℃以上。低温SCR技术对温度、水汽、SO2含量都有较高的要求。烟气中的水蒸汽能吸附在催化剂表面的活性点位上，从而抑制催化剂的活性。水与反应物的共吸附是低温SCR研

4、究的一个重点。H2O对催化剂的影响可分为两类：一是可逆的；二是不可逆的。很多研究表明，烟气中的水含量小于6%的话，对SCR催化剂影响较小，过大的话，易使SCR催化剂中毒。烟气中的SO2一方面会导致催化剂活性组分的破坏，另一方面会使催化剂表面的活性位点被金属硫酸盐和硫酸铵所覆盖，从而使催化剂彻底失活。研究表明，SO2对低温SCR催化系统的影响难以避免，并且活性组分的硫酸化和硫酸铵的沉积效应往往同时存在，也给催化剂的再生造成了一定的困难。若烟气中的SO2浓度较高，先低温SCR脱硝的话，还原剂氨与SO2反应生成的亚硫酸铵易沉积在催化剂表面，同时SO2还容易

5、与SCR催化剂中的活性组份Mn形成硫酸锰，造成催化剂失活。而先脱硫，再低温SCR的话，势必使得烟气温度降低，无法满足低温SCR催化剂所需的温度窗口。2）SNCR烟气脱硝技术该技术是用NH3、尿素等还原剂喷入炉与NOx进行选择性反应，不用催化剂，NH3的反应最佳温度区为850-1100℃。当反应温度过高时，由于氨的分解会使NOx还原率降低，另一方面，反应温度过低时，氨的逃逸增加，也会使NOx还原率降低。NH3是高挥发性和有毒物质，氨的逃逸会造成新的环境污染。SNCR/SCR混合烟气脱硝技术4）SNCR/SCR混合烟气脱硝技术是把SNCR工艺的还原剂喷入

6、炉膛技术同SCR工艺利用逃逸氨进行催化反应的技术结合起来，进一步脱除NOx。综上所述，目前国外运用的脱硝技术都存在反应温度在250℃~400℃/850℃~1100℃，催化剂难以处理，运行成本高等问题，因此我公司与华东理工大学共同研发了资源化的低成本湿法烟气脱硝工艺技术。二、双氧水催化氧化的烟气脱硫脱硝工艺技术传统的双氧水氧化脱硝技术是往高温烟气中(400℃以上）喷洒双氧水，利用双氧水在高温下分解出的自由基HO·氧化NO，生成NO2，然后用碱性溶液吸HOO·收，生成硝酸盐。但是，双氧水在分解时也会产生HOO·自由基，而HOO·并不能氧化NO，相反，HO

7、O·与HO·能结合生成水和氧气，即：HOO·＋HO·＝H2O+O2因此，双氧水一旦产生了较多的HOO·自由基，其氧化能力就大打折扣，造成传统的双氧水氧化法的脱硝效率并不好，也就40%~50%，出口烟气中的氮氧化物往往不能达标，因此其应用受限。为了让双氧水定向分解生成HO·，本项目开发了双氧水的催化氧化法，即双氧水在可溶性催化剂的作用下定向分解成HO·，然后氧化NO为NO2：M++H2O2=M2++HO·+OH-HO·+NO=NO2+H+OH-+H+=H2O然后用碱性物质吸收NO2，生成硝酸盐：2NO2+OH-=NO3-+NO+H2O有SO2存在时：S

8、O2+HO·=SO3+H+SO3+2OH-=SO42-+H2O双氧水催化氧化法属湿法脱硝技术，适用任何温度围