蜂窝式SCR催化剂的工业制备及性能试验

基于商业催化剂的常用配方制备了0.73%V2O5-7.43%WO3-86.43%TiO2蜂窝式催化剂。主要原料包括:纳米级TiO2,偏钒酸铵溶液,CMC、PEO、乙醇胺、玻璃纤维、SiO2、丙三醇;制备过程包括溶液制备、捏合、练泥、陈腐、挤出、干燥和焙烧等步骤。活性评价和微观检测的结果表明,催化剂比表面积较大,机械强度接近国外类似产品,NO脱除率,NH3逃逸量,SO2氧化率均达到商业应用的要求,连续运行2.0×104 h,活性无明显下降。     

WO3对于V2O5/TiO2脱硝催化剂的抗中毒作用

实验室制备了V2O5/TiO2以及添加了不同含量WO3的催化剂,并在催化剂上负载碱金属氧化物K2O模拟中毒.在SCR活性试验台上研究不同含量K2O对催化剂脱硝活性,N2O生成率和SO2的氧化率的影响.结果发现,K2O对于催化剂的毒性较强,随着添加量的增大,NO脱除率急剧下降,SO2的氧化率大大提高.K2O通过与V2O5的活性酸性位结合,使催化剂中有效活性位数量大为降低,导致脱硝活性下降.添加WO3后,K2O对催化剂的中毒作用明显减弱,源于WO3较强的Bronsted酸性对催化剂性能的促进作用.综合考虑认为在V2O5/TiO2催化剂上添加10%左右的WO3抗中毒性能较好.     

烟气飞灰对SCR脱硝催化剂的磨损性能试验研究

利用自制的冷态飞灰磨损试验台,进行了飞灰对SCR脱硝催化剂磨损性能影响的试验研究。结果表明:催化剂磨损主要发生在端面,烟气流速是催化剂磨损的主要因素,催化剂磨损率以速度指数基本为4的规律变化,且速度指数随飞灰粒径的增大而减小;飞灰粒径和飞灰质量浓度是催化剂磨损的次要因素,粒径指数在1附近变化,且随烟气流速的增大而减小,催化剂磨损率正比于飞灰质量浓度;在实际运行过程中,应尽可能保证流场均匀,避免局部高速,以减轻催化剂磨损,保证脱硝系统经济安全地运行。     

气相沉积制备V2O5-WO3/TiO2催化剂及其脱硝性能的研究

以堇青石蜂窝陶瓷为基体,应用化学气相沉积技术(CVD)负载TiO2载体,浸渍V、WW化合物溶液,制备出V2O5-WO3/TiO2脱硝催化剂.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和X射线荧光光谱仪(XRF)等表征催化剂微观结构和成分,并利用自行研制的活性评价装置分析了催化剂的脱硝效率.结果表明:制备的催化剂比表面积为78.8m2/g,平均孔径为6.8 nm;锐钛型TiO2载体在堇青石基体上沉积均匀、排列紧密,V2O5在TiO2载体上无定形态单层分散,微量V2O5在微区长大成针状,宽度均小于100 nm;在350℃、空速为1 000 h-1、nNH3/nNO摩尔比=1时,催化剂NO的脱除效率ηNO可达到98.3%.     

烟气飞灰对SCR脱硝催化剂磨损数值模拟

采用CFD数值模拟软件对不同烟气流速、不同烟气入射角下催化剂不同磨损部位的磨损规律进行了研究和分析,并对催化剂的年磨损率进行了预测。结果表明:催化剂端面磨损率远远大于壁面,在不同烟气流速下,催化剂磨损率沿孔道方向的变化基本一致,呈中间较小、端面附近较大的规律;在不同烟气入射角下,受烟气正面磨损结构面的磨损率在距入口约0.04 m内与烟气入射角成正比,在0.04 m以后与烟气入射角成反比;受烟气背面磨损结构面的磨损率沿管道方向在入口附近迅速减小,后增加直至出口;不同烟气入射角下的端面磨损率随着烟气入射角的增大而减小;在设计工况下运行的脱硝系统,催化剂的年磨损率可以忽略不计,但当烟气流速为11 m/s时,催化剂孔壁在一年内就会磨穿,在实际运行过程中,应降低烟气流速并选择合理的烟气入射角。     

基于V-W/Ti基催化剂的NH3选择性催化还原NOx的试验研究

针对一使用SCR技术满足欧-Ⅳ排放标准的柴油机排气特征,在连续流动固定床反应器上利用NH3作还原剂对一纳米级V-W/Ti基催化剂的选择性催化还原NO的反应进行了试验研究,分析了在不同温度、空速、NH3/NO摩尔比的情况下对DeNOx性能的影响.试验结果表明,温度对催化还原性能的影响最大,在低温下,由于催化剂活性不高,NOx的脱除效率很低,随着反应温度的升高,催化剂活性升高,NOx脱除率随之急剧升高,在300℃～450℃范围内达到较高的NOx脱除效率;随着NH3/NO摩尔比的增加,还原效率并未明显增加,但NH3的氧化和泄漏越来越严重;另外,空速对低温下还原效率也存在一定的影响.     

火电厂SCR烟气脱硝工艺系统设计

随着我国NOx排放标准的提高,仅仅依靠燃烧过程控制已不能满足要求,因此我国燃煤电厂今后将逐步建设烟气脱硝装置。主要介绍了火电厂烟气脱硝主流技术——选择性催化还原（SCR）烟气脱硝系统技术的原理及工艺系统的设计。     

SCR脱硝催化剂磨损关键因素分析

采用CFD数值模拟软件,对内蒙古某电厂600 MW机组脱硝反应器流场进行数值模拟。通过热态流场测试数据对模拟结果进行验证,并基于Tabakoff磨损理论,研究烟气速度分布对SCR脱硝催化剂磨损情况的影响。结果表明,通过烟气流场的数值计算并结合磨损理论,判断反应器内催化剂磨损的分布情况效果明显。催化剂磨损速率与烟气流速、速度攻击角大小均存在一定关系,当攻击角处于30°～60°,磨损效果最为明显。当烟气流速绝对值保持不变时,其水平方向分量与数值方向分量越接近磨损效果越明显,可通过烟气流速水平方向分量大小直观判断各区域磨损情况。     

以工业级锐钛型TiO2为载体V2O5-WO3型催化剂脱氮性能试验研究

为降低脱氮催化剂成本,以工业级锐钛型TiO2为载体,制备V2O5-WO3/TiO2型烟气脱氮催化剂,在自制催化反应器中测试其活性,研究反应温度、空速比、O2浓度、NO浓度、NH3/NO比及V2O5含量等对NO、NO2和N2O转化的影响,采用BET、FT-IR、SEM和XRD等进行微观表征,并与商业催化剂进行比较.结果表明以工业级锐钛型TiO2为载体的催化剂成本较低,在电站锅炉对于脱氮要求不太高的场合还是可行的.     

NH3低温选择性催化还原NO的研究

在固定床反应器中,利用瞬态响应技术和程序升温技术研究了低温时NH3选择性催化还原(SCR)NO的瞬态动力学及V2O5-WO3/TiO2催化剂活性的影响因素,试验结果表明:O2的体积分数增大,NO转化率增大;H2O的存在抑制了NO的转化率;SO2的存在提高了NO的转化率.低温时,SCR反应遵循Eley-Rideal机理,...     

SCR氮氧化物脱除系统对燃煤烟气汞形态的影响

通过标准安大略方法测试分析了某300唧机组的选择性催化还原(Selective Catalvtic Reduction,SCR)脱硝系统前后烟气汞形态分布,结合SCR反应脱除氮氧化物(NOx)的化学原理,着重研究了SCR系统对燃煤烟气汞形态的影响.研究表明,SCR催化荆(V2O5-WO3(MoO3)/TiO2)对烟气中的汞的吸附作用较小,不影响烟气总汞浓度.但经SCR后,气态汞的形态发生了较大的改变,Hg0浓度从49.01%降至7.30%;而Hg2+浓度由38.96%上升至82.67%SCR系统中的NH3对汞形态转化没有作用,主要通过系统催化作用下的Cl-Deacon反应弄口中间体(氧化汞)完成HCl对Hg0氧化,最终形成HgCl2.     

钒基催化剂NH3-SCR低温反应特性研究

利用固定床反应器及原位漫反射傅里叶变换红外光谱仪,通过稳态及瞬态反应,研究了v205-wO,rri02催化剂低温NH3选择性催化还原(SCR)机理及低温活性的影响因素.结果表明:低温时,V205-WO3l'iO2 SCR催化剂首先吸附气态NH3,形成吸附态NH3nnH4．,然后吸附态NH3vnh^和气态NO反应,生成N...     

喷氨格栅处烟气速度场对高效SCR均流与还原剂混合性能的影响

随着SCR脱硝效率的上升,喷氨格栅(AIG)处烟气速度场在SCR均流与混合技术中变得越来越重要.以某高效电站SCR为研究对象,利用经冷态模型校验过的SCR数值模型,分析AIG处烟气速度场10种典型变化对电站SCR系统内均流与还原剂混合性能的影响.结果显示,对高脱硝效率的SCR系统,AIG处烟气速度场变化对催化剂入口界面上氨氮比分布影响很大,对入口界面上速度场也有一定影响.设计中控制AIG处烟气流速不均匀性可以提高SCR内均流与混合的品质.在AIG处流速不均匀性控制得较好的高效SCR中,随着AIG处流速不均匀性上升,催化剂入口界面上氨氮比不均匀性增大;AIG处速度场与催化剂处速度场具有相似性.     

300 MW燃煤机组增设烟气SCR脱硝装置的技术改造

以厦门嵩屿电厂一期2×300 MW燃煤机组增设烟气选择性催化还原法(SCR)脱硝装置的技术改造为例,介绍了旧机组增加SCR脱硝系统所选用的工艺,分析了主要的技术特点及与增设SCR系统相关的设备改造措施.     

选择还原法降低稀燃发动机NOx排放的研究

采用原位合成技术,制作了Cu—ZSM-5／堇青石整体式稀燃催化器。从扫描电镜图(SEM)可看出ZSM-5分子筛成功地原位合成在整体式蜂窝载体上。该稀燃催化器不需添加任何还原物质,仅利用稀燃发动机尾气中的HC、CO等作为还原物,对稀燃发动机排放的NOx进行选择还原。发动机试验结果表明：该稀燃催化器对NOx转化效率较高,在空速比25000／h和排气温度400℃时,最大NOx转化效率为64％。此时该催化器对HC的转化效率接近60％,而CO基本没有得到转化。     

我国SCR脱硝成本分析及脱硝电价政策探讨

分析了SCR脱硝装置成本,指出还原剂费用、催化剂费用和固定资产折旧费用是SCR脱硝装置成本中最大的3项费用,在此基础上,从设计脱硝率、还原剂价格、还原剂类型及SCR装置建设形式等方面定量分析了影响SCR脱硝装置上网电价增量的因素,提出了推荐的脱硝电价计算式。该式综合考虑了影响SCR脱硝装置上网电价增量的主要因素,对我国脱硝电价的计算及相应政策的出台具有一定的参考意义。     

Performance of multi-cylinder diesel engine fueled with mahua biodiesel using Selective Catalytic Reduction (SCR) technique

India is mainly an agricultural country. For irrigation, the farmers are primarily dependent on diesel engines which run on immaculate diesel. In order to reduce the consumption of diesel, oxygenated fuel additives seem to be a good proposition. In this connection, biodiesel is one of the best choices and this study is an attempt in that direction. Of the various non-edible vegetable oils available for making biodiesel, Mahua oil (Madhuca Indica) is preferred since it is widely available across the country. The problem with biodiesel is the higher emission of oxides of nitrogen (NO_x). NO_x emissions can be controlled with Ad-Blue (Urea) solution. Fortunately, for the irrigation sector, it may be considered as a blessing in disguise since, Urea which is used to control the NOx emissions is used as a fertilizer. In this work an experimental study has been carried out to assess the suitability of selective catalytic reduction (SCR) technique in reducing NO_x. To arrive at accurate results, property characterization has been carried out for various blends. Tests were conducted on a multi-cylinder water cooled diesel engine at 2400 rpm. For loading an eddy current dynamometer was used. The injection nozzle opening pressure (NOP) was set to 220 bar with constant static injection timing (SIT) of 18° before top dead center (bTDC). This study presents the results at full load, employing SCR technique. The results were compared with conventional engine results under same operating condition where no reduction technique was employed. It was found that there was a significant reduction in NO_x (around 3.91%) when the engine was operated with 25% biodiesel, thereby saving 25% diesel. This study establishes that SCR technique with 25% biodiesel addition as a viable option without any modification in the engine and without any compromise on the engine performance. Therefore, this option can be considered as sustainable one in agricultural operation.