应用于湿法脱硫后的低温SCR脱硝系统设计和运行维护要点浅析

以氨为还原剂的选择性催化还原(SCR)技术是烧结球团烟气脱硝的主流技术。行业普遍应用的中高温脱硝存在能耗高的缺点,在国家推动节能降碳工作的背景下,低温SCR脱硝技术可有效降低煤气消耗量和电耗,节能减排效果和经济效益显著。湿法脱硫后的烟气具有烟气含水量高、烟气含有颗粒物和可溶盐、SO₃浓度较高等问题。低温SCR脱硝催化剂应用于湿法脱硫后的烟气时,通过催化剂选型、脱硝系统设计、脱硝系统运行维护等方面采取针对性的技术措施,可保证脱硝效率和催化剂的使用寿命。     

钕铌共掺杂对V-Mo/Ti脱硝催化剂的性能影响研究

脱硝催化剂是SCR技术的核心,随着烟气治理的不断深入,对脱硝催化剂的性能要求越来越高,助剂改性是提升钒钛系催化剂活性的有效手段。本文采用浸渍法,制备了Nd、Nb共掺杂的V-Mo/Ti脱硝催化剂,采用XRD、XPS、UV、N2-吸附脱附、H2-TPR、NH3-TPD等测试手段对催化剂的物理化学性质进行分析。结果显示：Nd和Nb可以在一定程度上调节催化剂活性组分的分散程度。V-Mo-Nd-Nb/Ti催化剂的Oα含量最高,有利于其脱硝性能。Nd和Nb的共掺杂催化剂的整体脱硝活性要优于V-Mo/Ti催化剂,还能减少N2O的生成。并且,该催化剂还具备优良的抗SO2、H2O性能。     

Co改性Fe_2O_3/AC催化剂低温SCR脱硝性能

以活性炭(AC)为载体,铁、钴为活性组分,采用等体积浸渍法制备Fe_2O_3/AC催化剂和Co-Fe_2O_3/AC催化剂。探讨了铁含量和钴对催化剂低温脱硝性能的影响。结果表明,当铁负载量为10%时能够取得比其它负载量较佳的NO转化效率;由于铁的存在,钴添加后能够均匀分散在催化剂表面,提供了更多的催化活性位,从而改善了Fe_2O_3/AC催化剂的低温选择性催化还原(SCR)脱硝活性。当Co/Fe质量比为0.7时,催化剂表现出较佳的脱硝效果。     

半干法脱硫+低温SCR脱硝技术的研究与应用

首钢球团生产线原设计无烟气脱硫、脱硝装置。随着国家环保形势的日益严峻,对球团120万t/a球团生产线进行超低排放改造,首次实现了采用电除尘器+密相塔半干法脱硫+低温SCR脱硝系统,脱硫脱硝效率均达到95%以上。2021年在原脱硫脱硝设备设施的基础上,经过热工操作制度的优化、低氮燃烧技术应用、SCR催化剂备用层投入,达到了2021年6月1日执行的唐山市5、20、30mg/m³的超低排放标准。     

活性焦在钢铁行业的应用及趋势分析

用于烟气净化的活性焦及其联合脱硫脱硝技术,可治理钢铁生产过程中向大气排放总量大且浓度高的污染物。基于活性焦自身特性及其干法烟气净化技术的特点,阐述了活性焦脱硫脱硝机制,列举了干法烟气净化技术在国内外应用及发展状况。由分析表明:活性焦能够联合脱除多种污染物,脱硫效率高且能够回收硫资源,尤其可在110℃～200℃低温条件下选择性催化还原(SCR)脱硝,非常适用于烟气流量大、污染物成分复杂的矿石烧结、球团烟气净化;随着钢铁行业排放标准日益严格,活性焦作为炭基催化剂自身特性的限制,其脱硝效率较低,且煤基活性焦生产技术壁垒已被突破;选用含碳量高的一些固废作为原料、采用干式成型、炭化-活化一体工艺生产活性焦较有前景;结合低温SCR高效脱硝催化剂及活性焦脱硫性能较高的特点,活性焦脱硫-低温SCR催化剂脱硝工艺在未来钢铁行业烟气净化领域的应用较有前景。     

某钢厂110m2烧结机高温SCR脱硝系统烟气流场优化研究

针对某钢厂110m²烧结机脱硫脱硝系统运行过程中出现SCR反应器内脱硝效率偏低问题,进行了烟气流场模拟,建立了SCR脱硝系统数值计算模型,从流场优化方面展开研究,分析脱硝效率低的原因。通过对导流板的改进优化气流分布,为后期整改提供理论参考,同时对催化剂活性进行了检测。     

微波与常规加热酸浸废SCR催化剂提钒效果比较

以废SCR(选择性催化还原法)脱硝催化剂为研究对象,采用H_2SO_4酸浸提钒,并引入微波强化浸出,考察H_2SO_4浓度、浸出温度、液固比、助浸剂及微波功率等因素对钒浸出率的影响,同时比较微波强化及常规加热对钒浸出效果的影响,并建立废SCR催化剂中的钒酸浸动力学模型.结果表明:H+在废SCR催化剂提钒浸出过程中起到关键作用,钒的浸出率随着H_2SO_4浓度、CaF_2助浸剂添加量、液固比及温度的增加而增大;微波加热可强化废SCR催化剂中的钒浸出,钒浸出率随微波功率增加而增大;在H_2SO_4浓度5mol/L、CaF_2助浸剂添加量20kg/t、液固比10∶1、微波功率600 W、浸出时间30min及浸出温度100℃的最佳微波强化浸出工艺条件下,钒的浸出率达到92.3%,比常规加热浸出提高了31.8%;废SCR催化剂提钒酸浸过程主要为固膜扩散和化学反应过程,其表观活化能为24.57kJ/mol.     

Ti-Zr-V-O/ATS复合脱硝催化剂的制备及其抗水性能研究

采用溶胶-凝胶法制备Ti-Zr-V-O复合脱硝催化剂。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)及傅里叶红外光谱(FT-IR)等测试手段,分别对钛锆钒复合催化剂晶型、结晶形貌、组成及官能团结构等性能进行了分析表征。研究了H2O对催化剂选择性催化还原NO的影响。实验结果表明,Ti-Zr-V-O复合催化剂具有良好的脱硝催化活性和抗水性能。在空速为5 000 h-1时,反应温度240℃时,NO转化率达到96%;在10%的H2O作用下,Ti-Zr-V-O催化剂出现可逆水中毒现象,水蒸汽对低温脱硝活性具有抑制作用,对中高温催化活性具有促进作用。     

天然锰矿低温NH3-SCR烟气脱硝实验研究

以天然锰矿为催化剂,进行了锰矿低温选择性催化还原脱硝过程研究。采用模拟烟气考察了锰矿品位、反应温度、NH_3/NO配比等条件对锰矿低温选择性催化还原脱硝过程的影响,同时采用了一系列表征方法对锰矿理化性质进行分析。研究结果表明,低品位锰矿在脱硝过程中具有较好的脱硝表现,在温度为250℃、5%O_2、NH_3/NO=1. 0的条件下,C~#低品位锰矿的NO脱除率达到98%,脱硝尾气中NO的浓度低于12. 27 mg/m~3。锰矿内部均匀分布的脱硝活性物质、稳定的晶体结构、疏松多孔的内部构造以及锰矿结构水和表面吸附水提供的丰富羟基基团,促进了脱硝反应的循环进行。     

超临界CFB锅炉脱硝系统深度调峰改造研究

对超临界流化床锅炉低负荷时NO_x超标原因进行了分析,发现反应区温度下降是导致效率降低的主要原因。改用液氨或氨水作为脱硝还原剂,仅能将脱硝效率提高5%,效果并不理想;低负荷时炉膛内温度降低,仅比分离器入口处温度高10℃左右,在二次风口或点火油枪口加装尿素喷枪,未能获得较高的脱硝效率。经过分析比较,可行的改造方案是：在两级省煤器间加装SCR系统,或采用烟气再循环将低温烟气引入一次风系统。加装SCR系统需要做好催化剂的防堵塞、防磨损措施,烟气再循环投用要尽量避免锅炉效率降低太多。     

沉淀剂对铁铈复合氧化物催化剂SCR脱硝性能的影响

通过共沉淀法制备铁铈复合氧化物催化剂,考察两种典型氨基和4种典型碱金属沉淀剂对其选择性催化还原脱硝(NH3-SCR)的影响规律;借助N2吸附、X射线衍射(XRD)和红外光谱(IR),探讨不同沉淀剂影响铁铈催化剂SCR脱硝性能的原因。结果表明：与碱金属沉淀剂(NaOH,KOH,Na2CO3和K2CO3)相比,氨基沉淀剂(NH4OH和(NH4)2CO3)制备的铁铈催化剂具有良好SCR脱硝性能;氨基沉淀剂促使铁铈催化剂中形成铁铈固溶体,优化铁铈催化剂的孔隙结构,增大其表面积和孔容,细化其孔径,使铁铈催化剂具有良好的SCR脱硝性能;FeCe-NH4OH和FeCe-(NH4)2CO3的比表面积依次为107.05,108.80 m 2/g,分别为FeCe-NaOH和FeCe-Na2CO3比表面积的1.36和1.83倍。     

磁性SO42-/TiO2/Fe3O4/PAL固体酸催化剂的制备及其催化酯化性能

以凹凸棒石黏土(PAL)为载体,通过沉淀法和溶胶法负载Fe3O4和TiO2前驱体,随后酸化、煅烧制备了磁性SO42-/TiO2/Fe3O4/PAL固体酸催化剂。利用XRD、TEM、FT-IR、EDX和SQUID对催化剂进行表征,并用于催化乙酸正丁酯的合成。考察了Fe3O4、PAL、TiO2含量和煅烧温度对催化剂活性的影响。结果表明,SO42-/TiO2/Fe3O4/PAL固体酸催化剂具有较高的催化活性和较强的磁性能,磁性材料和载体提高了催化剂活性,对乙酸正丁酯的合成反应活性高达93.9%,使用7次,其酯化率仍能达到79.4%。     

碳热还原法制取VC、VN和V(C,N)的热力学原理研究

分析了以V2O5和C为原料,用碳热还原法制取VC、VN和V(C,N)的热力学原理。结果表明,钒氧化物的还原是逐级进行的,反应过程伴随着相变。V2O5的碳热还原反应机理有两种,即主要依靠CO/CO2传质的气-固反应和碳和钒氧化物之间固相扩散传质的固-固反应。何种反应机理占主导地位取决于V2O5和C的初始混合态。提高温度有利于钒氧化物的还原及碳氮化。制取VC应在CO或真空气氛下进行,制取VN和V(C,N)应在N2气氛下进行,其中C,N含量取决于温度和N2压力。     

某钒钛磁铁矿综合利用试验研究

本文在某高钛型钒钛磁铁矿(TFe40.74%,TiO226.11%,V2O50.29%)的工艺矿物学特征研究及磁选试验的基础上,进行了连续试验,获得了产率为67.80%,TFe、TiO2、V2O5品位分别为45.70%、31.75%、0.323%,TFe、TiO2、V2O3回收率分别为75.98%、84.80%、76.41%的铁(钒)精矿.该精矿产品经还原焙烧-磨矿分选后,可能获得TiO<,2.品位85%的高钛渣和金属化率为90%的金属铁产品,能有效地综合利用该资源中的铁、钛.     

某钒钛磁铁矿选铁的试验研究

在实验室研究基础上,对某钒钛磁铁矿进行了连选试验,在原矿TFe51.29%,含TiO2 12.91%,V2O5 0.42%的条件下,获得了产率为68.03%,TFe和V2O5品位分别为61.36%,0.55%,TFe和V2O5回收率分别为81.41%,85.46%的优质铁(钒)精矿,有效利用了该资源中的铁、钒.     

铁矿石SCR法烟气催化脱硝的性能研究

以铁矿石为催化剂对烟气进行选择性催化还原法(SCR)脱硝,研究不同铁矿石对烟气中低浓度氮氧化物NOx的催化还原特性,对铁矿石进行XRD和Mssbauer分析,确定对NOx脱除起关键作用的物质。研究结果表明：对NOx脱除起催化作用的主要成分是α-Fe 2O3;经不同温度煅烧后的A铁矿石在较低的温度180～230 ℃对NOx有较高的催化性能,在200 ℃左右脱硝效率达到85%以上。     

TiO2-蒙脱土复合载体在平板式脱硝催化剂中的应用

为提升平板式脱硝催化剂性能,以TiO₂-蒙脱土、TiO₂-酸改性蒙脱土为复合载体进行催化剂的制备。采用XRF、XRD、N₂-吸附脱附、拉曼光谱、H₂-TPR、NH₃-TPD等表征手段对催化剂的物理化学性能进行分析。结果显示:与传统V₂O₅-MoO₃/TiO₂催化剂相比,采用上述复合载体制备的脱硝催化剂具有更高的比表面积和耐磨强度。V₂O₅-MoO₃/TiO₂-蒙脱土催化剂中碱金属元素（Na、K）的存在,降低了催化剂的还原性能和酸性性能,对催化剂的脱硝活性有负面影响。相比蒙脱土,酸改性蒙脱土的比表面积较高,碱金属元素含量降低,所以V₂O₅-MoO₃/TiO₂-酸改性蒙脱土催化剂的脱硝活性较高。此外,该催化剂还具备优良的抗SO₂、H₂O性能。      

关于首钢球团120万t生产线降低氮氧化物的实践应用

介绍了首钢股份有限公司炼铁作业部球团作业区一系列120万t/a球团生产线控制氮氧化物的操作控制和技术应用的基本情况。对如何提升链篦机-回转窑氧化球生产过程中氮氧化物控制能力进行了论述,对低温SCR脱硝系统日常出现的问题进行研究分析,针对氮氧化物外排控制需求,对首钢球团一系列生产线及现有的低温SCR脱硝工艺基础上进行一系列适应性升级改造,实施后达到了预期的效果。     

低品位钒钛磁铁矿石综合回收钒、钴、硫、磷选矿工艺研究

对某地低品位钒钛磁铁矿石(含V2O5为0.22%、TFe为25.8%、TiO2为5.35%)采用优先浮选-磁选-重选联合工艺,在回收主元素Fe、Ti的同时,还综合回收了V、Co、S、P伴生组分,分别获得含V2O5为0.76%、Fe为66.75%、S为0.019%、P为0.008%的优质铁精矿;含Co为0.35%、S为33.28%的合格钴硫精矿;含TiO2为43.88%、S为0.096%、P为0.078%的合格钛精矿;含P2O5为31.24%的合格磷精矿.使矿石中对主产品铁、钛精矿有害成分S、P及有用成分V、Co最大限度地转化为有价可销售的副产品,增加主产品的附加值,提高了综合工艺技术指标及综合经济效益.     

CuFe2O4/TiO2复合光催化剂在模拟太阳光下对大肠杆菌杀灭作用的研究

采用溶胶-凝胶法制备了纳米CuFe2O4,然后与TiO2固相烧结成复合光催化剂,并通过TEM,XRD和UV-visDRS对复合光催化剂进行了表征,表明样品由粒径约为80nm的粒子组成,晶体结构均匀.以大肠杆菌为研究对象,考察了复合光催化剂在模拟太阳光(150 W 氙灯,λ=200～900 nm)照射下的杀菌性能.结果表明:复合光催化剂比单一光催化剂杀菌效果好,在最佳条件下,模拟太阳光照射30min后,CuFe2O4/TiO2复合光催化剂的杀菌率分别为单纯CuFe2O4和TiO2杀菌率的1.71倍和1.13倍.复合光催化剂杀菌性能受CuFe2O4与TiO2质量比及固相合成时焙烧温度的影响,当TiO2质量分数为80%、焙烧温度为600℃时,所制得的复合光催化剂处理大肠杆菌,在模拟太阳光照射30min后,细菌的存活率仅为3.2%,而单纯CuFe2O4和TiO2光催化剂在最佳条件下杀菌30min后细菌存活率分别为43.3%和14.2%.同样条件下在黑暗中使用催化剂或在光照下不用催化剂时细菌存活率分别为97.0%,93.2%.