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低温烟气脱硫脱硝技术
来源: 作者: 时间:2017-12-20 09:31:16
    二氧化硫和氮氧化物(NOx)是主要的大气污染物,是影响大气质量的主要因素。我国主要大气污染物排放量巨大,2010 年SO2、NOx排放总量分别为2267.8 万吨、2273.6 万吨,随着日益严格的环保要求和脱硫脱硝改造的大规模推进,2015年SO2排放量下降至1859.1万吨,NOx排放量下降至1851.9万吨。目前,SO2和NOx排放量最大的电力行业已基本完成脱硫脱硝改造。但是对于焦化、玻璃、陶瓷、水泥、锅炉、垃圾焚烧等重污染行业,SO2和NOx排放量占总排放量的1/3左右,由于烟气排放温度低,烟气组分复杂,脱硫脱硝改造难度较大,目前仍有许多技术难题待攻克。
    由于烟气温度低,烟气总量大,若将烟气温度加热至传统的中高温脱硝催化剂工作温度区间,将消耗巨大的能源,同时还会造成二次污染。最经济有效的手段是采用中低温烟气脱硝技术。由于烟气中通常含有一定量的SO2,中低温脱硝催化剂长期运行时,会因硫中毒造成催化剂的活性下降,甚至完全失活。目前较多采用的方法是先脱硫,然后进行中低温脱硝的工艺。同时为了避免烟气温度进一步降低,需采用温降相对较小的干法或半干法脱硫技术。
     西南化工研究设计院有限公司自2010年起开始进行脱硝催化剂的研究,主要进行V2O5-WO3/TiO2以及Cu-Fe、Cu-Mn、Cu-Ce系列脱硝催化剂的研究。在实验室研究基础上,于2016年7月在12000m3/年规模的生产线上完成了蜂窝状V2O5-WO3/TiO2中低温烟气脱硝催化剂试生产,产品性能满足使用要求和国家标准(GB/T 31587-2015)。于2017年7~8月将生产的脱硝催化剂在2000Nm3/h的焦炉烟气中低温脱硝工业侧线装置中进行了1000小时以上的稳定运行,运行空速为3000 h-1~4050h-1,NOx脱除率在220℃时大于85%、260℃时达到94%;SO2氧化率<1%;氨逃逸≤3mg/m3。焦炉烟气中低温脱硝工业侧线试验出口烟气中氮氧化物浓度远小于现有国家标准(GB16171-2012)。2017年9月14日,四川省化工协会组织专家对本项目“中低温烟气脱硝催化剂及工艺技术”进行了科技成果评价,专家委员会一致认为:该成果创新性强,拥有自主知识产权,总体技术达到国际先进水平。
     本项技术研发得到国家重点研发计划课题“热解/焦化烟气干法高效脱硫低温脱硝技术与装备”所属子课题“低温SCR脱硝中试研究”(子课题编号:2016YFB0600405 - 04)、四川省科技支撑计划课题“宽工作温度脱硝催化剂与装备研究及应用示范”(计划编号:2016JZ0011)支持。
    该成果已申报发明专利14项,其中已授权5项,制定企业标准1项。
     
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2000Nm3/h焦炉烟气中低温脱硝工业侧线装置