固体高分子脱硝剂选择性非催化还原NOx特性

在流化床反应器中研究了固体高分子脱硝剂选择性非催化还原(PNCR)脱硝效率、影响因素及反应机理。结果表明,固体脱硝剂炉内发生非催化还原反应,在850～1150℃范围内,随着温度升高,脱硝效率逐步增加,在950℃达到最佳(97%左右),之后脱硝剂主要受高温氧化反应的影响,脱硝效率下降。氧气不利于脱硝反应,随着氧气的增加,脱硝效率逐渐降低;水蒸气加入能减弱O₂的氧化作用,延迟脱硝剂的高温氧化反应。固体脱硝剂热分解过程的O元素主要以CO₂形式析出,N和C元素生成NH、CH₂和CN等自由基,CH₂和CN则通过与O₂、O和OH反应而消耗炉内强氧化性基团,抑制NO的生成,加快NH等自由基与NO还原反应而实现高效脱硝。该研究结果为高分子脱硝技术的应用提供了理论支撑和技术参考。     

一种典型钒钛系SCR催化剂SO3生成特性研究

选择性催化还原（SCR）技术由于脱硝效率高、选择性好而被广泛应用于烟气氮氧化物排放控制;然而,目前广泛采用的钒钛系SCR脱硝催化剂会使烟气中SO₂氧化成SO₃,烟气中过高的SO₃对电厂安全运行会造成严重影响,也会对环境造成污染。以典型V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂为研究对象,系统研究了SCR脱硝过程中烟气流量、温度、O₂浓度、SO₂浓度等对催化剂表面SO₃生成特性的影响,并进一步对SO₃生成的反应动力学特性进行了分析。研究表明：催化剂表面SO₃生成反应中SO₂的反应级数为0.59,当O₂浓度大于3%时,O₂的反应级数为0,该反应的表观活化能为70.39 kJ/mol;实验条件下,烟气中SO₂浓度增加会使SO₃生成的反应速率提高;O₂浓度对催化剂表面SO₃生成影响并不显著;烟气温度对催化剂表面SO₃生成具有显著影响,高温会促进SO₃的生成。     

臭氧催化氧化降解煤化工高盐废水有机物的机理

研究了臭氧催化氧化降解煤化工高盐废水有机物的机理。实验采集了国内典型煤化工企业高盐废水,明确了水中盐离子的组成及含量;制备高盐性臭氧催化剂,研究了不同活性组分对臭氧催化氧化效率的影响,确定了最佳的臭氧催化剂;对臭氧催化剂开展表征分析,明确催化剂表观形貌、元素组成及负载情况;最后采用甲酸模拟水样,研究臭氧催化氧化作用方式、臭氧衰减率变化、羟基自由基（·OH）变化、H₂O₂变化及超氧自由基（·O₂^-）变化,明确臭氧催化氧化作用机理及反应历程。结果表明：煤化工高盐废水阳离子主要为钠离子,其次是钾离子、钙离子、镁离子;阴离子主要为氯离子、硫酸根,其次是硝酸根离子;通过研究不同活性组分对臭氧催化氧化效率确定最佳催化剂为SiO₂/Al₂O₃-Fe₂O₃。对催化剂开展表征分析发现：催化剂载体为硅铝复合氧化物,铁作为活性组分均匀负载于载体上。臭氧催化氧化降解机理研究发现：臭氧催化氧化过程遵从羟基自由基作用机理,O₃通过衰减产生羟基自由基,而催化剂的加入促进了·OH生成;反应过程中产生的H₂O₂量与·?OH有关,·?OH越多,H₂O₂产生量越多,但·O₂^-的产生与·OH没关系。     

钒钛系脱硝催化剂抗硫酸氢铵中毒改进措施研究进展

NH₃选择性催化还原(SCR)技术具有较高的脱硝效率、优良的选择性和实用性,是当前燃煤电厂去除NO_x的主流方法。其中V₂O₅/TiO₂催化剂在中温段(300～450℃)具有较高的脱硝活性和抗硫性,被广泛应用。但是,烟气中的SO₃、NH₃和水蒸气会发生反应生成硫酸氢铵(ABS)和硫酸铵(AS),其中硫酸氢铵在低温条件下因毛细冷凝现象沉积在V₂O₅/TiO₂催化剂表面致其中毒,活性降低。为了改善低温条件下催化剂中毒问题,本文通过分析ABS在催化剂表面的生成机理、对催化剂的危害及催化剂抗ABS中毒改性研究进展,发现钒钛系脱硝催化剂抗ABS中毒改进措施主要集中在抑制硫酸氢铵生成、促进硫酸氢铵分解两方面。最后,总结了合理调控催化剂壁厚、孔径和隔离层等物理结构以及添加MoO₃、BaO、Nb₂O₅、Fe₂     

基于α-FeOOH催化H2O2蒸气的低温烟气脱硝实验

针铁矿是分布广泛、储量丰富的铁氧化物,其主要成分为α-羟基氧化铁（α-FeOOH）。为了探究针铁矿在催化H₂O₂烟气脱硝反应中的性能,本文通过沉淀-水解法制备了α-FeOOH,并在自行搭建的实验台上开展了α-FeOOH催化H₂O₂的低温烟气脱硝实验研究,深入分析了H₂O₂流量、H₂O₂浓度、汽化温度、反应温度和共存气体浓度等工况参数对脱硝性能的影响。采用离子色谱（IC）分析了单独脱硝反应和同时脱硫脱硝反应后的含氧酸成分,结合各项表征分析技术考察了催化剂反应前后的理化特性和稳定性。实验结果显示,随着汽化温度和反应温度的升高,NO的脱除效率先增加后降低;增加H₂O₂浓度对脱硝效率有明显的促进作用。当汽化温度为140℃、反应温度为160℃时,以2.5mL/h注入10mol/L的H₂O₂脱硝效率达到80%。当SO₂浓度为1000μL/L时,脱硝效率提高至86.4%。离子色谱分析结果显示,单独脱硝反应和同时脱硫脱硝反应后含氧酸产物为HNO₃和H₂SO₄。反应前后催化剂的表征结果显示,α-FeOOH在脱硝反应后依然具有良好的稳定性,显示出针铁矿在低温烟气脱硝工艺中的潜在应用前景。     

典型陶瓷基体对催化滤芯中催化剂分散及脱硝活性的影响

具有脱硝除尘一体化功能的催化滤芯在小型燃烧烟气处理中具有广泛的应用前景。采用3种典型商用陶瓷滤芯,涂覆V₂O₅-WO₃-MoO₃/TiO₂脱硝催化剂,制备了具有脱硝除尘一体化功能的催化滤芯材料,考察了陶瓷滤芯的化学成分和孔径结构对NH₃-SCR脱硝性能的影响。XRD、XRF、SEM、压汞等分析测试结果表明：碱金属与碱土金属元素含量低且孔径分布均匀的纤维状结构陶瓷滤芯,促进了催化剂分散,提升了脱硝活性,且降低了压降。催化滤芯在220～380℃、过滤面速度1 m·min^-1、NH₃/NO=1条件下脱硝率大于90%;抗水蒸气（15%,体积分数）和SO₂中毒（3×10^-2%,体积分数）测试表明催化滤芯在260～450℃温区内依然保持脱硝率大于90%,可满足催化滤芯实际工业应用要求。     

商用SCR催化剂催化生成SO3特性

选择性催化还原(SCR)设备可以有效脱除烟气污染物NO_x,但也会催化生成SO₃,从而危害设备安全和大气环境。本研究在模拟SCR实验台基础上考察了温度、烟气气氛和催化剂组分对SCR催化剂催化生成SO₃的影响,并采用X射线荧光光谱(XRF)和X射线光电子能谱(XPS)分析了催化剂在反应前后的变化。结果表明：温度升高会提高SO₃的生成率;O₂含量对SO₃的生成产生影响,但是O₂含量超过2%后影响微小;增大SO₂浓度会降低SO₃生成率,但SO₃总量仍不断提升;一定浓度的NH₃显著抑制了SO₃的生成,同时产生大量硫铵盐沉积物,而NO_x中的氧化性气体NO₂会提高催化剂中V⁵⁺的比例,促进SO₃生成;实际反应过程中脱硝与SO₂氧化存...     

硫酸氢铵在钒基选择性催化还原催化剂表面的生成、作用及防治

电厂燃煤锅炉低负荷运行导致脱硝装置烟气温度偏低,硫酸氢铵中毒影响低温脱硝催化剂的长期稳定运行。本文分析了硫酸氢铵的形成机理及其对选择性催化还原（selective catalytic reduction,SCR）催化剂的影响,提出控制烟气中SO₃浓度是减缓甚至避免SCR催化剂中毒的关键。文章从工艺和催化剂设计角度详细总结和分析了脱硝装置前端和脱硝装置中SO₃的控制方法,并总结了硫酸氢铵中毒催化剂的再生方法及其优缺点。分析表明,通过喷入碱性吸收剂降低脱硝装置前端SO₃浓度的工艺和对催化剂组分及结构进行合理设计以减少脱硝装置中SO₃生成的方法具有很强的实用性,是未来研究发展的重要方向。低温条件下长期运行难免导致催化剂失活,而在线升温是恢复中毒催化剂活性的良好方法,在工程设计中应考虑相应工艺。     

NaY分子筛担载FeSO4催化剂用于氨气还原NOx的性能

研究了分子筛担载FeSO₄催化剂在SCR脱硝反应中的催化性能和反应机理。实验结果表明,在同等工况下分子筛担载FeSO₄后的催化剂具有更好的物理结构,与纯FeSO₄相比脱硝率可提高将近20%。经Mossbauer谱分析,催化剂制备过程中Fe²⁺转化为Fe³⁺,其具体存在形式为Fe (OH)SO₄与Fe₂O(SO₄)₂,前者催化脱硝效果优于后者。原位红外分析结果表明,吸附在分子筛担载催化剂表面的氨与气相中的NO反应,Fe离子是吸附及发生催化氧化还原反应的活性中心。与钒、钛系相似文献   

VMoTi/玻纤复合催化滤布制备及其除尘协同脱硝性能研究

采用浸渍法制备出具有脱硝除尘功能的VMoTi/玻纤复合催化滤布,研究了VMoTi/玻纤复合催化滤布的脱硝除尘性能。考察了负载量、黏结剂、反应温度、过滤风速、SO₂和H₂O对脱硝除尘性能的影响,通过SEM、XRD及EDS表征手段进行分析,结果表明：当负载量为130 g/m²,过滤风速为0.5 m/min,在200~250℃下,脱硝效率为60%~85%。且在定压喷吹老化500次后,脱硝效率无明显下降,表现出良好的脱硝性能稳定性。通入SO₂和H₂O后,脱硝效率维持在75%以上,具有良好的抗水硫性能。VMoTi/玻纤复合催化滤布除尘效率在99.99%以上,满足实际工业烟尘治理应用要求。     

Recent progress on elimination of NOx from flue gas via SCR technology under ultra-low temperatures (< 150℃)

Selective catalytic reduction of NO with NH₃ (NH₃-SCR) is a well-established technology for eliminating NO_x from stationary source. Over the past decades, great progress has been achieved in China in developing practical SCR catalysts that can work well in power plant and other fields like coking industry at low and medium temperature range (180 — 420℃). However, the extension of SCR technology to ultra-low temperatures (e.g., < 150℃), which can meet the requirement of flue gas treatment from diverse non-electricity fields like cement kiln and industrial boiler, is still a big challenge. Ultra-low temperature SCR denitrification is usually located after the “dust removal-desulfurization” process. It has the advantages of simple flue gas composition, low energy consumption, and low transformation cost, which has attracted wide attention from researchers. In this mini-review, we first give a brief introduction on the current status of flue gas control from different industrial fields. Then, the catalyst systems (MnO_x, VO_x, CrO_x, activated carbon) that can provide good deNO_x performance under 150℃ are summarized, and the resistance property to H₂O, SO₂, alkali metals and ammonium nitrate species is emphasized. As well, the recent progress over pilot experiments for industrial application is introduced. Lastly, the prospect of ultra-low temperature SCR denitrification is discussed.     

超低温（< 150℃）SCR脱硝技术研究进展

以氨为还原剂的选择性催化还原（SCR）技术是工业脱硝的主流技术。我国已形成在180~420℃（包含低温和中高温）范围内具有良好应用效果的SCR技术及其催化剂体系,但超低温段（< 150℃）仍有待突破。超低温SCR脱硝通常位于“除尘-脱硫”工艺之后,具有烟气组成简单、能耗少、改造成本低等优点,吸引了研究人员的广泛关注。在简要分析不同行业烟气排放特征及治理现状的基础上,总结了150℃以下具有良好SCR活性的催化剂体系（锰基、钒基、铬基和活性炭基）,重点对催化剂的抗水、硫、碱金属和硝铵中毒性能进行了探讨,并介绍了该领域最近的一些中试/侧线试验研究进展情况,最后对这一技术的未来发展方向进行了展望。     

NO氧化耦合灰钙循环(半干法)脱除试验

为实现多污染物协同脱除且避免湿法吸收工艺存在的问题,基于低温氧化脱硝结合灰钙循环脱硫除尘提出一种半干法烟气多污染物一体化脱除工艺。针对该工艺中的NO脱除开展试验研究,采用固定床和液相吸收试验装置,研究低温条件下钙基吸收剂对NOx的吸收特性,在气体快速床工业试验装置上进行脱硝验证。结果表明,在相对湿度40%~60%、O2含量5%、70~80℃条件下,固定床NO2钙基吸收率在20%~30%;在NO2浓度200×10^-6、Ca(OH)2悬浮液浓度1%、O2含量5%、70℃条件下,液相吸收平均脱硝率大于90%。反应温度和相对湿度是影响NO2钙基吸收的关键因素,在试验条件下,反应温度越低、相对湿度越高,钙基吸收剂对NO2的脱除率越高;低浓度范围内NO2初始浓度变化对脱硝效果影响较小。在进口NO浓度231~423 mg/m^3、吸收温度75℃、氧化温度140℃、[O3]/[NO]=0.9~1.8条件下,在工业试验装置上钙基吸收剂对NOx的吸收率为83%~89%,NO氧化率为74%~97%,总脱硝率为66%~87%。氧化率和脱硝率随[O3]/[NO]的增加呈上升趋势,氧化后NO浓度及装置出口NOx浓度则随之减少。因此,在一定范围内[O3]/[NO]越高,脱硝效果越好,但臭氧逃逸也随之增多,实际操作时需根据现场情况选用合理工艺参数。根据脱硝产物红外表征结果,NO2与Ca(OH)2发生中和反应生成硝酸盐、亚硝酸盐。3种方法的脱硝率存在以下规律:湿法(液相吸收)>半干法(气体快速床)>干法(固定床),半干法与湿法接近。结果主要受增湿方式的影响,即液态水的存在及相对量是影响吸收反应的关键因素。这是因为有水分存在条件下,NO2与Ca(OH)2间的反应形式将由气固非均相反应转变为快速离子化反应。因此反应器内水分越多,相对湿度越大,吸收反应速率随之提高,脱硝率也越大。最低NOx排放浓度30 mg/m^3,达到超低排放水平,实现了同一装置多污染物的高效协同脱除。氧化耦合灰钙循环烟气净化技术适用于中小型燃煤烟气治理。     

低温烟气脱硝技术探讨

针对低温烟气的脱硝技术进行了总结梳理,根据低温烟气的脱硝机理将脱硝技术分为还原脱硝、氧化脱硝和物理脱硝.还原脱硝部分介绍了低温SCR技术,氧化脱硝分为氧化阶段和吸收阶段,氧化阶段有催化氧化、化学氧化和高能氧化,吸收阶段有酸吸收、碱吸收和还原吸收,氧化法脱硝可以是各种氧化和吸收的组合,物理脱硝则主要有络合吸收法和吸附法....     

水泥和混凝土在超低温环境下的 性能变化及其应用要求

超低温混凝土目前主要应用于液化天然气(LNG)储罐的外部保护层,当内罐出现泄漏时,水泥混凝土保护层可以缓存液化天然气,防止液化天然气泄漏到外界造成各类危害。通过研究总结国内外超低温环境下水泥和混凝土各种性能变化,分析超低温混凝土的使用条件,为其推广应用提供参考和借鉴。     

燃煤烟气低温NH3-SCR脱硝工艺中试

国内对于低温脱硝催化剂的研究主要集中在实验室的小试规模,对无钒低温NH₃-SCR蜂窝催化剂在燃煤烟气条件下的脱硝活性和中毒机理研究较少,无法完全反映出催化剂在真实烟气条件下的运行状况。本文采用自行设计的低温NH₃-SCR装置在石河子市某热电厂进行了中试研究,得到了该催化剂在实际烟气条件下的最佳工艺条件,并深入分析了实际烟气中复杂成分对低温脱硝催化剂的影响机理。研究结果表明：SO₂浓度低于35mg/m³、空速约为4200h^-1、烟气温度约为100℃、氨氮比约为1.2时催化剂的脱硝效率最佳;高浓度的SO₂会促进硫酸盐类的形成和催化剂活性组分的硫酸化,是催化剂活性降低的主要原因。环境友好型低温脱硝催化剂表现出优异的低温脱硝性能和抗硫性能;脱硝工艺改造方便;具有广阔的工业应用前景。     

祥光铜业废水处理与烟气超低排放技术的发展历程

介绍了祥光铜业从建设初期至今废水处理与烟气超低排放技术的发展过程.通过对全厂水资源的统一调配,对生产废水循环利用和梯度利用,最终实现了生产废水的资源化和减量化.在烟气治理方面,遵循分而治之的思路,根据各工序产出的烟气性质不同,对烟气处理系统不断优化,采用布袋除尘、高温陶瓷膜除尘、湿法洗涤除尘、高浓度SO2制酸、钠碱法脱...     

蒸汽低氨燃烧技术在我厂的应用

为减少了NOx的排放量,满足环保要求,山东东华水泥有限公司于2014年在其两条5 000 t/d熟料生产线新上了两套SNCR脱硝系统。技改工程利用现有条件,在不影响窑炉生产的情况下,利用窑炉检修期间,对水泥窑炉系统、预热器系统、煤粉燃烧系统、三次风管、C4下料管、C4和C5上升烟道撒料盒及烟气脱硝系统整改。利用余热发电饱和蒸汽与煤粉气化产生的水煤气、煤产生的CHi、CO等还原物质,与烟气中的NOx进行反应,降低NOx的浓度,从而减少SNCR中氨水的用量、降低成本,达到环保超低排放标准的要求。     

220 t/h水煤浆锅炉烟气脱硝工艺技术

介绍了中国石化北京燕山分公司针对220 t/h水煤浆锅炉烟气的特点和脱硝的要求,选取了选择性催化还原（SCR）技术对该锅炉尾部烟气实施脱硝治理。通过对脱硝方案的研究,确定了脱硝的工艺流程和脱硝的有关工艺参数。SCR反应器操作温度控制在320～370 ℃范围内,氨与空气的混合体积比约为5∶95,SO2转化率小于1%,SCR反应区压降小于1000 Pa,NH3的逃逸率小于3%。项目通过建设、试运行和相关测试,锅炉的脱硝效果达到了北京市地方环保规定的标准。该项目对引进国外技术结合国内大型锅炉的特点进行锅炉烟气脱硝治理有重要意义。