选择性催化还原脱除氮氧化物工艺简介
选择性催化还原脱除氮氧化物工艺（简称SCR工艺）简介
一、该工艺概述：选择性催化还原脱除氮氧化物工艺技术是我公司技术研发中心独立研发，拥有自主自主知识产权的技术工艺。该技术工艺成熟，性价比极高，占地面积小，脱硝效率高（可达90%以上），无“三废”排放。
二、工艺技术说明及主要特点：
1、高脱硝效率，减少氨逃逸
①烟气经过独特设计的脱硝反应器，与还原剂在催化剂层进行充分反应，保证脱硝率90%以上，可完全实现达标排放；
②喷氨格栅经严格计算、独特设计，还原剂氨经喷氨格栅喷入烟道，可与烟气充分混合，在烟道内均匀分布，保证了脱硝催化剂的烟气覆盖率及脱硝效果；
③当进入SCR反应器前的烟气分布不均匀时，会导致脱硝效率下降，为保证脱硝效率，在SCR反应器入口前的烟道内各急转弯头布置导向叶片，缓转弯头及烟道扩散收缩段布置导流板，从而使进入SCR反应器的烟气更均匀，有效保证了脱硝效率；
④合理选择催化剂，保证脱硝反应在适宜温度内进行，避免副反应的发生，保证脱硝效率；
⑤做好烟道的密封设计和施工，避免烟气泄漏，保证烟气100%通过催化剂；
⑥反应器内的积灰，不仅会直接或间接地减少催化剂有效体积而降低SCR性能，同时变硬的灰块掉下会造成催化剂的机械损伤，故在结构设计上应尽量减少积灰的可能。反应器进口烟道设置积灰斗，防止大颗粒灰渣进入反应器；反应器内防止积灰的设计除吹灰器系统以外，在结构设计上主要还体现在以下几个方面：整流板、催化剂上的金属格栅和金属网、防积灰板、合理设计催化剂节距。
2、无二次污染
采用我公司自主研发、设计的SCR法烟气脱硝技术，利用氨做还原剂，在催化剂作用下将燃煤锅炉烟气中的NO x还原为N2后排放，无废气产生；氨区泄漏及安全阀排放的少量氨用清水吸收后，可送至脱硫系统作为脱硫吸收剂，无废水排放；本脱硝工艺全部反应均为气相反应，无废渣生成。
3、净化温度低
我公司结合业主方实际设计工艺路线，选择适宜的催化剂，有效降低了反应温度，烟气经省煤器后可直接进行脱硝反应，无需加热或降温；
4、防止设备腐蚀
本项目液氨储罐采用16MnR材质，氨系统管路采用不锈钢材质，均具有良好的耐腐蚀性。
烟气管路、相关设备及反应器均采用Q235B。因烟气在本系统中的温度介于350℃～400℃之间，不会形成液体凝结，腐蚀性较小，可满足系统防腐要求，该选材方案也符合国内外脱硝行业的通用惯例。
5、防止系统堵塞
每层催化剂模块均设置吹灰器，防止催化剂堵塞，保证系统安全稳定运行。
6、工艺设备紧凑，运行可靠
反应器邻近锅炉建设，一方面节省反应器支撑结构用材，一方面有效节约占地面积，减少烟气在烟道输送过程中降温。液氨储罐、蒸发系统、缓冲罐布局合理紧凑，安全系数高。
7、保证流场的均匀性
在安装了脱硝装置后，为了保证回到空气预热器的烟气流场分布均匀，在连接烟道内设置了若干导流板，有效的消除了流场的不均匀性。
三、本工艺流程示意图（本图仅供参考）：
SCR工艺（液氨为脱硝剂）四、主要性能指标：
指标名称设计要求
脱硝效率：≥90%
系统阻力：≤1400Pa
烟气温降：≤10℃
氨逃逸率：≤3ppm
SO2转化率：≤1%
净化后NOx浓度：≤100mg/Nm3
脱硝剂利用率：≥99%
脱硝装置利用率：≥98%
选择性催化还原脱除氮氧化物工艺简介 选择性催化还原脱除氮氧化物工艺（简称SCR工艺）简介 一、该工艺概述：选择性催化还原脱除氮氧化物工艺技术是我公司技术研发中心独立研发，拥有自主自主知识产权的技术工艺。该技术工艺成熟，性价比极高，占地面积小，脱硝效率高（可达90%以上），无“三废”排放。 二、工艺技术说明及主要特点： 1、高脱硝效率，减少氨逃逸 ①烟气经过独特设计的脱硝反应器，与还原剂在催化剂层进行充分反应，保证脱硝率90%以上，可完全实现达标排放； ②喷氨格栅经严格计算、独特设计，还原剂氨经喷氨格栅喷入烟道，可与烟气充分混合，在烟道内均匀分布，保证了脱硝催化剂的烟气覆盖率及脱硝效果； ③当进入SCR反应器前的烟气分布不均匀时，会导致脱硝效率下降，为保证脱硝效率，在SCR反应器入口前的烟道内各急转弯头布置导向叶片，缓转弯头及烟道扩散收缩段布置导流板，从而使进入SCR反应器的烟气更均匀，有效保证了脱硝效率； ④合理选择催化剂，保证脱硝反应在适宜温度内进行，避免副反应的发生，保证脱硝效率； ⑤做好烟道的密封设计和施工，避免烟气泄漏，保证烟气100%通过催化剂； ⑥反应器内的积灰，不仅会直接或间接地减少催化剂有效体积而降低SCR性能，同时变硬的灰块掉下会造成催化剂的机械损伤，故在结构设计上应尽量减少积灰的可能。反应器进口烟道设置积灰斗，防止大颗粒灰渣进入反应器；反应器内防止积灰的设计除吹灰器系统以外，在结构设计上主要还体现在以下几个方面：整流板、催化剂上的金属格栅和金属网、防积灰板、合理设计催化剂节距。 2、无二次污染 采用我公司自主研发、设计的SCR法烟气脱硝技术，利用氨做还原剂，在催化剂作用下将燃煤锅炉烟气中的NO x还原为N2后排放，无废气产生；氨区泄漏及安全阀排放的少量氨用清水吸收后，可送至脱硫系统作为脱硫吸收剂，无废水排放；本脱硝工艺全部反应均为气相反应，无废渣生成。 3、净化温度低 我公司结合业主方实际设计工艺路线，选择适宜的催化剂，有效降低了反应温度，烟气经省煤器后可直接进行脱硝反应，无需加热或降温； 4、防止设备腐蚀 本项目液氨储罐采用16MnR材质，氨系统管路采用不锈钢材质，均具有良好的耐腐蚀性。 烟气管路、相关设备及反应器均采用Q235B。因烟气在本系统中的温度介于350℃～400℃之间，不会形成液体凝结，腐蚀性较小，可满足系统防腐要求，该选材方案也符合国内外脱硝行业的通用惯例。 5、防止系统堵塞 每层催化剂模块均设置吹灰器，防止催化剂堵塞，保证系统安全稳定运行。 6、工艺设备紧凑，运行可靠 反应器邻近锅炉建设，一方面节省反应器支撑结构用材，一方面有效节约占地面积，减少烟气在烟道输送过程中降温。液氨储罐、蒸发系统、缓冲罐布局合理紧凑，安全系数高。 7、保证流场的均匀性 在安装了脱硝装置后，为了保证回到空气预热器的烟气流场分布均匀，在连接烟道内设置了若干导流板，有效的消除了流场的不均匀性。 三、本工艺流程示意图（本图仅供参考）：
氮氧化物的环境催化 1、氮氧化物的来源、危害和消除对策： 氮氧化物指的是只由氮、氧两种元素组成的化合物。常见的氮氧化物有一 氧化二氮(N 2O)、一氧化氮(NO)、二氧化氮 (NO 2 )、三氧化二氮(N 2 O 3 )、四氧化 二氮(N 2O 4 )和五氧化二氮(N 2 O 5 )等多种化合物，但主要是NO和NO 2 ，它们是常见 的大气污染物。 来源：①土壤和海洋中有机物的分解；②化石燃料的燃烧；③生产、使用硝酸的过程。 危害：①刺激呼吸系统，影响人体健康；②伤害动、植物；③形成光化学烟雾，使大气能见度降低；④形成酸雨。 消除方法：目前，消除NO X 的方法有催化法和非催化法。催化法包括催化还原法和催化氧化法；非催化法包括湿式吸收法，固体吸附法和等离子体法[3]。其中选择性催化还原(SCR)脱硝法是运用最广，效率最高的方法。这种方法主要通 过添加还原剂（如CO、H 2、C 3 H 6 、NH 3 或CH 4 等碳氢化合物）来实现对NO Ｘ 的还原， 适用于SCR技术的催化剂主要有金属催化剂、金属氧化物催化剂、分子筛催化剂、金属离子交换的沸石类催化剂和工业用V2O5类催化剂等[2]。因此，在富氧条件下的催化还原NOX成为近年来的研究热点[4]。 2、氮氧化物催化消除的研究与应用进展现状： 2.1、金属催化剂催化NO X 铜系[7][外3]催化剂选择性催化还原脱除NO X 研究中,其采用硅胶改性堇青石蜂窝陶瓷作为为载体,用Cu-0、Cu-Ce-O和Cu-Ce-Mn-0作为活性组分的催化剂，用 CO(NH 2) 2 为还原剂，并用XRD、SEM和BET等测试方法对催化剂进行表征。研究 表明：Cu-Ce-Mn-O／Si0 2 ／堇青石催化剂具有最好的活性，主要是由于其活性中心密度大，晶体颗粒团聚集比较小，而且得到充分分散[8]。 贵金属催化分解NOX[Pt Pd Rn Rh 和 Ir],在各种载体中（TiO 2、ZnO 2 、ZrO 2 和 Al 2O 3 ），以 Al 2 O 3 为载体的贵金属活性最高。同时催化剂中贵金属的含量越 高，其活性也越高[4]。 2.2、金属氧化物催化NO X [4][6]：
《选择性非催化还原法(SNCR)烟气脱硝》简介《选择性非催化还原法(SNCR)烟气脱硝》的特点是突出“工程”，材料的编写与组织紧紧围绕“工程”展开，对SNCR烟气脱硝的基本知识进行了阐述。重点对工程设计、安装、调试和工程的运行维护进行了说明。全书内容从实用性出发，密切联系工程实际，图文并茂，有助于SNCR系统设计、建设、安装、调试、运行、维护等各方面的工程技术人员和管理人员在实践中获得更多的信息。 目录 前言 第一章概论 第一节氮氧化物的来源及其污染与危害 第二节我国燃煤电站NOx的排放现状及控制标准 第三节燃煤电站NOx的产生机理及其影响因素 第四节燃煤电站NOx排放的控制技术 第二章选择性非催化还原法（SNCR）烟气脱硝技术基本知识 第一节 SNCR脱硝技术原理 第二节燃煤电站常用SNCR工艺系统 第三节 SNCR工艺系统还原剂的选择 第四节 SNCR技术的几个基本概念 第五节燃煤电站SNCR设计需要的技术数据 第六节燃煤电站SNCR烟气脱硝系统的物料平衡
第七节影响SNCR脱硝性能的几个因素 第八节加装SNCR系统对锅炉和辅机的影响 第九节 CFD模拟技术在燃煤电站SNCR系统的应用第三章以尿素为还原剂的SNCR工艺系统 第一节尿素 第二节尿素溶液的腐蚀性 第三节尿素的脱硝特性 第四节以尿素为还原剂的SNCR系统设计规范 第五节以尿素为还原剂的SNCR喷射装置 第六节 SNCR工艺系统设计 第七节主要工艺设备和材料 第八节 SNCR装置的布置 第九节选择SNCR需注意的问题 第四章以液氨为吸收剂的SNCR工艺系统 第一节氨的基本特性 第二节与燃煤电站工程相关的氨知识简介 第三节氨系统的规范及基本要求 第四节液氨SNCR与尿素SNCR工艺系统的主要区别第五节液氨SNCR工艺系统组成 第六节氨区工艺系统及主要设备 第七节氨气/空气气体系统 第八节氨区的布置
浅谈空气中的氮氧化物的污染及其治理 摘 要 氮氧化物是只由氮、氧两种元素组成的化合物，包括氧化二氮，一氧化氮，三氧化二氮，二氧化氮，四氧化二氮，五氧化二氮。氮氧化物是大气的主要污染物之一, 是治理大气污染的一大难题。本文介绍了氮氧化物的来源以及治理氮氧 化物的主要方法,分析了这些方法处理氮氧化物的优点或缺点,并预测未来处理氮氧化物方法的发展趋势。 关键词 氮氧化物 产生 危害 治理 天然排放的氮氧化物,主要来自土壤和海洋中有机物的分解,属于自然界的氮循环过程。人为活动排放的氮氧化物,大部分来自化石燃料的燃烧过程,如汽车、飞机、内燃机及工业窑炉的燃烧过程；也来自生产、使用硝酸的过程,如氮肥厂、有机中间体厂、有色及黑色金属冶炼厂等。据80年代初估计,全世界每年由于人类活动向大气排放的氮氧化物,约5300万吨。 氮氧化物对环境的损害作用极大,它既是形成酸雨的主要物质之一,也是形成大气中光化学烟雾的重要物质和消耗臭氧的一个重要因子。其危害主要包括: 1.NOx 对人体及动物的致毒作用。NO 对血红蛋白的亲和力非常强，是氧的数十万倍。一旦NO 进入血液中，就从氧化血红蛋白中将氧驱赶出来，与血红蛋白牢固地结合在一起。长时间暴露在NO 环境中较易引起支气管炎和肺气肿等病变。这些毒害作用还会促使早衰、支气管上皮细胞发生淋巴组织增生，甚至是肺癌等症状的产生。 2.对植物的损害作用，氮氧化物对植物的毒性较其它大气污染物要弱，一般不会产生急性伤害，而慢性伤害能抑制植物的生长。危害症状表现为在叶脉间或叶缘出现形状不规则的水渍斑，逐渐坏死，而后干燥变成白色、黄色或黄褐色斑点，逐步扩展到整个叶片。 3.NOx 是形成酸雨、酸雾的主要原因之一。高温燃烧生成的NO 排人大气后大部分转化成NO ，遇水生成HNO 3、HNO 2，并随雨水到达地面，形成酸雨或者酸雾。
GDI发动机的技术特点与现状 上海内燃机研究所，夏天雷，0921180079 摘要：讨论了缸内直喷（GDI）发动机的优缺点，主要就燃油喷射系统、燃烧系统以及控制策略探讨了GDI技术的优势，对比分析了GDI发动机与气门口喷射(PFI)发动机的性能特点，GDI发动机相对于成熟的PFI发动机仍具有较多优势。分析了GDI发动机技术发展面临的主要问题。 关键词：汽油机，缸内直喷，排放 The Technology Trait and Status Quo of GDI Engine Shanghai Internal Combustion Engine Research Institute, XIA Tian-lei, 0921180079 Abstract:The advantages and disadvantages of GDI engine were discussed, especially the advantage of GDI technology from the aspect of fuel injection system, burning system and control strategy. The performance of GDI engine was contrasted to the PFI engine. The GDI engine has more advantages than that of PFI engine. The main problems in the development of GDI engine were analyzed. Key W ords: gasoline engine, GDI, emission 1．引言 随着社会生产力的发展，人民生活水平的提高，汽车的普及率越来越高。汽车在给人们的生活带来巨大便利的同时，也产生了许多负面效应，其中汽车尾气排放已成了我们环境中的最大污染源之一。为了降低空气污染和防止全球变暖，目前汽车工业应发展的技术为：降低发动机有害物的排放，解决局部环境问题；提高燃油经济性，降低CO2排放，解决全球环境问题，使用替代清洁能源，解决环境污染和能源短缺问题。美国、日本和欧洲经济委员会从60年代就开展了汽车排放污染物的研究和控制。由最初仅限制CO扩大到不仅限制CO，HC+NO X以及微粒(PM)，而且对蒸发排放也作了限制。排放限制逐年严格，同未做排放规定时相比，汽车废气的排放降低了97%以上，而且这个趋势在今后的很长时间内将保持下去。
浙江嘉化能源化工股份有限公司4000吨/年BA技改项目 氮氧化物废气处理工艺方案 一、工艺技术及介绍 1.1 工艺技术介绍 CN型氮氧化物废气处理反应器是南京市环境保护科学研究院的专利技术，常熟市胜诺环保设备有限公司获独家授权制造并且在全国范围内市场推广的专利产品。专利号ZL 02 2 63020.1。 该技术是基于南京市环境保护科学研究院《炽热碳还原处理氮氧化物废气的工艺研究》，原理是利用以NO、NO2为代表的气相氮氧化物在高温条件下都可以被碳还原成氮气，达到从废气中去除氮氧化物的目的。 该技术的特点是对废气中氮氧化物浓度变化范围适应性宽，并且呈现出废气中氮氧化物浓度越高处理效率越高的特点。 与传统的氮氧化物废气选择性催化法、氨-碱溶液两级吸收法、碱-亚硫酸铵吸收法、硝酸氧化-碱吸收法、尿素还原法和丝光沸石吸附法等处理工艺比较，CN型氮氧化物废气处理反应器具有运行稳定、运行费用低、没有二次污染物产生、操作简单、投资小和保证达标排放等优势，在大多数情况下只需一台废气处理反应炉就可以全部解决问题，无需任何的能力装置，自身的热气体拨风系统可以将废气自动引入处理装置，省却了废气引风系统，降低了设备投资。在工厂需要时还可以副产热水回收热能。 CN型氮氧化物废气处理反应器，它具有的设备单一、工艺简单
和易操作性使得它几乎是可以无故障、长周期的运行；先进、独到的技术使得氮氧化物废气的处理变得简单；卓越的性能确保用户氮氧化物废气能够达标排放；低成本运行使得氮氧化物废气的处理不再是企业的负担。 氮氧化物废气处理反应器在催化剂制造、金属溶解、贵金属冶炼、硝化反应、金属表面处理、多晶硅表面清洗等硝酸使用行业已经有很好的应用,并得到了用户的广泛赞誉。 本反应器采用氮氧化物废气处理专利技术（专利号ZL 02 2 63020.1）进行处理。原理为：2NO+ C = CO2+ N2 2NO2 + 2C = 2CO2+ N2 该化学反应是一个可以自发进行的放热反应。在常温下该化学反应不能自发进行是因为反应活化能的势垒阻隔。提高反应温度到600-800℃可以克服反应活化能的势垒阻隔，在此条件下反应对NO 和NO2没有选择性，都能反应，并且反应迅速进行，该反应的反应热本身可以维持反应体系的温度。所以简而言之，该反应器就是让NO 和NO2废气通过燃烧的焦炭层，让焦碳和NO、NO2在高温下发生还原反应，把废NO、NO2气还原成氮气。因为氧气会消耗焦炭，所以整个系统要严格控制氧的进入。本专利技术可以做到排气筒目测无黄烟，可以保证排放废气中氮氧化物浓度在240 mg/m3以下。 本工艺装置在常熟市开拓催化剂公司(硝酸溶金属和转炉分解硝酸盐)、德国南方公司（硝酸镍分解）、山东玉皇集团公司（硝酸溶铁）、山东万达集团公司（硝酸溶铁）、川化集团公司（硝酸溶铜溶锌）、西
选择性催化还原法（SCR ）一、定义： 选择性催化还原法（Selective Catalytic Reduction ，SCR ）是指在300—420°C 下，将还原剂（如NH3、液氨、尿素）与窑炉烟气在烟道内混合，在催化剂的催化作用下，将NOx 反应并生成无毒无污染的氮气N2和水H2O 。该工艺脱硝率可达90%以上，NH3逃逸低于5ppm,设备使用效率高，基本上无二次污染， 是目前世界上先进的电站烟气脱硝技术，在全球烟气脱硝领域市场占有率高达98%。ppm:part per million ，百万分之几的意思。是百分数含量的一种表示。5ppm 就是氨的逃逸量是气体总量的百万分之5SCR 法的基本化学原理在SCR 脱硝过程中，氨可以把NOx 转化为空气中天然含有的氮气(N2)和水(H2O) 氨水为还原剂时：4NO + 4NH 3 + O2 → 4N 2 + 6H 2O （主要公式：烟气中的氮氧化物90%是NO ）6NO + 4NH 3 → 5N 2 + 6H 2O 6NO 2 + 8NH 3 → 7N 2 + 12H 2O 2NO 2 + 4NH 3 + O 2 → 3N 2 + 6H 2O 尿素为还原剂时：（尿素通过热解或电解转化为氨）H 2NCONH 2+2NO 2+1/2O 2——2N 2+CO 2+2H 2O 二、SCR 烟气脱硝技术工艺流程在没有催化剂的情况下，上述化学反应只在很窄的温度范围内（850～1250℃）进行，采用催化剂后使反应活化能降低，可在较低温度（300～400℃）条件下进行。相当于锅炉省煤器与空气预热器之间的烟气温度，上述反应为放热反应，由于NOx 在烟气中的浓度较低，故反应引起催化剂温度的升高可以忽略。而选择性是指在催化剂的作用和氧气存在的条件下，NH3优先与NOx 发生还原反应，而不和烟气中的氧进行氧化反应。目前国内外SCR 系统多采用高温催化剂，反应温度在315~400℃。电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。
氨法选择性催化还原（SCR）氮氧化物的研究 烟气脱氮在中国刚刚起步，而在国外已经发展了很长时间。为了借鉴国外先进经验，需对国外氨法选择性催化还原（SCR）氮氧化物的现状进行研究。烟气脱氮技术包括燃烧中脱氮和烟气脱氮两大类。虽然各种燃烧改进技术可以降低NO X的排放，但在国外为了满足严格的排放标准，烟气脱氮必不可少。而目前使用烟气脱氮技术最广泛的分为两类：选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR），它们的反应机理都是以氨气为还原剂将烟气中NO X还原成无害的氮气和水，两者的主要差别在于SCR使用催化剂，反应温度较低，SNCR不使用催化剂反应温度较高。表1详细比较了这两种烟气脱氮技术。由于SCR具有成熟可靠、效率高、选择性好和良好的性价比，在世界各地固定源NO X控制中得到了更为普遍的应用，其中目前使用的SCR数量是SNCR的两倍左右。SCR除了用于通常的燃煤、燃油、燃气电站外，还应用于垃圾焚烧厂、化工厂、玻璃厂、钢铁厂和水泥厂等。 表1 SCR 和SNCR 的比较 1、SCR 反应的化学机理 1.1 主反应 选择性催化还原脱氮（SCR-DeNOX）是指有氧情况下且合适的温度范围内还原剂NH3在催化剂的作用下将NOX有选择地还原为氮气和水，反应式如下：4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O （1-1） 4NH3+2NO2+O2→3N2+6H2O （1-2） 8NH3+6NO→7N2+12H2O （1-3） 反应（1-1)在催化剂作用下、250-450℃、过量氧存在、氨氮比（NH3/NOX）
为1情况下反应进行得非常快。由于典型烟气中NO占NOX的95％以上，所以NOx脱除主要是以反应(1-1)式为主。 催化剂选择性主要是在有O2的条件下NH3是被NOx氧化，而不是被O2氧化（反应（1-4））。有时候选择性还指反应产物，SCR反应是选择性反应生成N2，而非其他的含氮氧化物，如N2O、NO和NO2。SCR过程中不希望生成N2O，一方面它的生成会降低反应的选择性，更主要还是因为它是臭氧层破坏气体和温室气体。 1.2 副反应 在SCR反应过程中还可能发生以下副反应： 4NH3+3O2→2N2+6H2O+1267.1KJ （1-4） 2NH3→2N2+3H2-91.9KJ （1-5） 4NH3+5O2→4NO+6H2O+907.3KJ （1-6） NH3分解反应 (1-5)和NH3氧化为NO的反应（1-6）均在温度高于350℃才开始，高于450℃才比较明显。通常的SCR工艺中，反应温度在400℃下，仅会发生少量NH3氧化为N2的副反应（1-4）。 烟气中通常含有SO2，在V2O5基催化剂的作用下SO2会被氧化成SO3，而生成的SO3会与H2O和泄漏的NH3生成(NH4)2SO4和NH4HSO4。在SCR工艺中，不希望发生SO2的氧化，因为反应生成硫酸铵盐会在催化剂表面沉积，引起催化剂表面和活性下降；另外它还会在反应器下游的空气预热器（APH）表面沉积，引起设备的腐蚀和堵塞，使系统的压降上升。 选择SCR催化剂的基本要求是NOX的脱除率较高，而SO2的氧化率较小。减少硫酸铵盐在催化剂表面沉积的一个方法是将反应温度保持在硫酸铵盐分解温度300℃以上，但这种方法只可以避免硫酸铵盐在催化剂表面的沉积而不能避免其在下游的空预器和管道上的重新凝结沉积。 2、商用工业催化剂 有三种用于 SCR 反应的催化剂类型：贵金属催化剂，分子筛催化剂和金属氧化物催化剂。 贵金属催化剂是上世纪70年代开发的并首先用于NOX还原的催化剂。目前它主要用于低温SCR及燃气发电的情况。某些贵金属催化剂具有较高的低温NOX还原
催化还原法治理氮氧化物 摘要 简单介绍了治理废气的几种方法，主要阐述了催化还原法治理NOx气 体的方法流程。 关键词：氮氧化物，催化还原 NOx是一种棕红色有臭味的气体, 具有强烈的刺激性, 人若吸入, 日积月累, 会导致气管炎、心脏病、肺气肿、肺癌等症。在我厂电镀生产产生的废气中, NOx废气是一种危害较大、较难治理的酸性废气。 烟气脱销技术主要有气相反应法、液体吸收法、吸附法等几类。 气相反应法又包括3 类：(1)电子束照射法和脉冲电晕等离子体法；(2)选择性催化还原法、选择性非催化性还原法和炽热碳还原法； (3)低温常压等离子体分解法等。第(1)类是利用高能电子产生自由基将NO 氧化为NO2，再与H2O 和NH3作用生成NH4NO3化肥并加以回收，可同时脱硫脱硝；第(2)类是在催化或非催化条件下，用NH3、C 等还原剂将NO x 还原为无害N2的方法；第(3)类则是利用超高压窄脉冲电晕放电产生的高能活性粒子撞击NO x 分子，使其化学键断裂分解为O2 和N2的方法。 液体吸收NO x 的方法较多，应用也较广。NO x 可以用水、碱溶液、稀硝酸、浓硫酸吸收。由于NO 极难溶于水或碱溶液，因而湿法脱硝 效率一般不很高。于是采用氧化、还原或络合吸收的办法以提高NO 的净化效果。与干法相比，湿法具有工艺及设备简单、投资少等优点，有些方法还能回收NO x，具有一定的经济效益。缺点是净化效果差。
吸附法脱除NO x，常用的吸附剂有分子筛、活性碳、天然沸石、硅胶及泥煤等。其中有些吸附剂如硅胶、分子筛、活性碳等，兼有催化的性能，能将废气中的NO 催化氧化为NO2，然后可用水或碱吸收而得以回收。吸附法脱硝效率高，且能回收NO x，但因吸附容量小，吸附剂用量多，设备庞大，再生频繁等原因，应用不广泛。 总的看来，目前工业上应用的方法主要是气相反应法和液相吸收法两类。这两类方法中又分别以催化还原法和碱吸收法为主，前者可以将废气中的NO x 排放浓度降至较低水平，但消耗大量NH3，有的还消耗燃料气，经济亏损大；后者可回收NO x 为硝酸盐和亚硝酸盐，有一定经济效益，但净化效率不高，不能把NO x 降至较低水平。因此，要找到一种或几种技术上可行、经济上合理、适合中国国情的脱硝技术，还需作出更大的努力。 催化还原法 催化还原法分为选择性催化还原法(SCR)和非选择性催化还原法两类。非选择性催化还原法是在一定温度和催化剂(一般为贵金属Pt、Pd 等)作用下，废气中的NO2和NO 被还原剂(H2、CO2、CH4)及其他低碳氢化合物等燃料气)还原为N2，同时还原剂还与废气中O2作用生成H2O 和CO2。反应过程放出大量热能。该法燃料耗量大，需贵金属作催化剂，还需设置热回收装置，投资大，国内未见使用，国外也逐渐被淘汰，多改用选择性催化还原法。 选择性催化还原法(SCR) 该法用NH3做还原剂，加入氨至烟气中，NOx在300～400 ℃的催化剂
NOx的治理方法 3.1液体吸收法 此法是利用氮氧化物通过液体介质时被溶解吸收的原理，除去NOx废气。此方法设备简单、费用低、效果好，故被化工行业广泛采用，现在主要的方法有： 3.1.1 碱液吸收法比较各种碱液的吸收效果，以NaOH作为吸收液效果最好，但考虑到价格、来源、操作难易以及吸收效率等因素，工业上应用最多的吸收液是Na2CO3。 3.1.2仲辛醇吸收法此法采用蓖麻油裂解的副产物—仲辛醇作为吸收液处理NOx尾气。仲辛醇不但能有效地吸收NOx，且自身被氧化成一系列的中间产物，该系列中间产物可以氧化得到重要的化工原料己酸。吸收过程中，NOx有一小部分被还原成NH3，大部分被还原成N2。 3.1.3 磷酸三丁酯（TBP）吸收法此法先将NOx中NO全部转化为NO2后在喷淋吸收塔内进行逆流吸收，以TBP为吸收剂，在吸收NOx 后形成配合物TBP·NOx，其吸收率高达98％以上，配合物TBP·NOx与芳香醇（α–醇酸醋）反应能回收得到TBP，回收率高达99.2％，且NOx几乎全部被还原成氮气，不会产生二次污染。 3.1.4 尿素溶液吸收法应用尿素作为氮氧化物的吸收剂，其主要的反应为： NO+NO2?N2O3；N2O3+H2O?2HNO2； (NH2)2CO+2HNO2?CO2+2N2+3H2O 此法运行费用低，吸收效果好，不产生二次污染。然而，只用尿素溶液吸收，尾气中氮氧化物浓度仍高达0.06%-0.08%。为进一步提高净化效率，用弱酸性尿素水溶液吸收，通常可以加硫酸、硝酸、盐酸或者醋酸。吸收液的温度控制在30℃~90℃, pH 值在1~3之间，吸收后尾气中NOx的去除率高达99.95%。 3.1.5 吸收还原法该法是用含二价铁螯合物的碳酸钠溶液洗涤烟气。其主要反应为： Na2CO3+SO2?Na2SO3+CO2 NO+Fe·EDTA?Fe·EDTA·NO Na2SO3+ Fe·EDTA·NO? Fe·EDTA +Na2SO4+1/2N2 SO2和NOx经反应后生成Na2SO4，并放出氮气，净化效率可达90％，其产物还可利用。 3.2固体吸附法 固体吸附法主要包括分子筛法、泥煤法、硅胶法和活性炭法。 3.2.1分子筛法常用的分子筛主要有丝光沸石Na2Al2Si10O24·7H2O。该物质对NOx有较高的吸附能力，在有氧条件下，能够将NO氧化为NO2加以吸附。 3.2.2泥煤法国外采用泥煤作为吸附剂来处理NOx废气，吸附NOx后的泥煤，可直接用作肥料不必再生，
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910305219.5 (22)申请日 2019.04.16 (71)申请人 上海交通大学 地址 200240 上海市闵行区东川路800号 (72)发明人 石琎 上官文峰 (74)专利代理机构 上海汉声知识产权代理有限 公司 31236 代理人 庄文莉 (51)Int.Cl. B01J 29/46(2006.01) B01J 29/72(2006.01) B01J 35/02(2006.01) F01N 3/10(2006.01) (54)发明名称 一种低温催化去除氮氧化物的催化剂及其 制备方法 (57)摘要 本发明提供了一种低温催化去除氮氧化物 的催化剂及其制备方法。所述催化剂是高铁含量 铁基分子筛；所述制备方法包括：将分子筛与一 种铁盐物质和至少一种有机化合物在去离子水 和至少一种醇类混合溶剂的条件下搅拌混合，然 后烘干，煅烧。煅烧除去混合物中的有机化合物 以后，在还原性的气氛下通过350-800℃加热2-6 小时，然后在空气气氛中钝化处理。与没有用混 合溶剂、有机化合物、还原性气氛下热处理和空 气钝化的含铁分子筛相比，本技术发明显著增加 了铁在分子筛上的活性位点，拓宽了活性区间， 在125-500℃温度范围内NO x 的NH 3-SCR转化效率 90％以上。权利要求书1页 说明书8页 附图4页CN 109999895 A 2019.07.12 C N 109999895 A
权 利 要 求 书1/1页CN 109999895 A 1.一种低温催化去除氮氧化物的催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将分子筛、铁源、有机化合物、水性溶剂进行混合，得到混合液，将所述混合液烘干后煅烧，得到所述催化剂； 在所述催化剂中，铁的质量百分比含量为5％～15％。 2.根据权利要求1所述的低温催化去除氮氧化物的催化剂的制备方法，其特征在于，所述分子筛包括β-沸石、ZSM-5、镁碱沸石、SAPO-34、SSZ-13中的一种或几种。 3.根据权利要求1所述的低温催化去除氮氧化物的催化剂的制备方法，其特征在于，所述铁源包括硝酸铁、草酸氨铁、醋酸铁、柠檬酸铁中的一种或几种。 4.根据权利要求1所述的低温催化去除氮氧化物的催化剂的制备方法，其特征在于，所述有机化合物包括柠檬酸、琥珀酸、草酸、蔗糖、葡萄糖、尿素中的一种或几种。 5.根据权利要求1或4所述的低温催化去除氮氧化物的催化剂的制备方法，其特征在于，所述有机化合物与铁源中铁元素的摩尔比为1:1-9:1。 6.根据权利要求1所述的低温催化去除氮氧化物的催化剂的制备方法，其特征在于，所述水性溶剂为去离子水、醇类中的一种或两种； 所述醇类包括甲醇、乙醇、乙二醇、正丁醇、异丁醇中的一种或几种。 7.根据权利要求1所述的低温催化去除氮氧化物的催化剂的制备方法，其特征在于，所述混合的步骤为：先将分子筛与铁源、水性溶剂混合，得到中间混合物，再将有机化合物添加至所述中间混合物中； 所述煅烧的条件为：500-700℃煅烧.4-6.小时。 8.根据权利要求1所述的低温催化去除氮氧化物的催化剂的制备方法，其特征在于，在所述煅烧后，还包括热处理的步骤； 所述热处理的步骤为：在还原性气氛下，350-800℃高温煅烧2-6小时。 9.根据权利要求8所述的低温催化去除氮氧化物的催化剂的制备方法，其特征在于，在所述热处理后，还包括冷却后进行钝化处理的步骤； 所述钝化处理的步骤为；在空气气氛下，500-600℃加热处理1-2小时。 10.一种根据权利要求1所述的方法制备的低温催化去除氮氧化物的催化剂，在所述催化剂中，铁的质量百分比含量为5％～15％。 11.一种根据权利要求10所述的催化剂在低温催化去除柴油机中氮氧化物的应用。 2
氮氧化物(NOx)是柴油发动机和其他采用稀薄燃烧方式工作的发动机尾气中，最具毒性的污染物。在如何减少NOx排放的各种途径中，SCR-NOx选择性催化还原法是最具现实意义的，它能把发动机尾气中的NOx减少50％。 本文研究了两种选择性催化还原方法，发现NOx的选择性催化还原可以使用碳氢化合物(CHx)还原剂，也可以使用包括尿素在内的氨基化合物。研究表明，利用尿素作为氨的来源更合适一些，为此研制了氧化钒、氧化钛为基体的催化转化器以及尿素供给系统，并选择出了其最佳工作条件。测试表明，柴油发动机在安装该装置后NOx的排放量减少了50％-60％。 NOx是柴油发动机尾气中最具毒性，而且很难去除的有害成份之一。它的毒性远远超过碳氧化合物(COx)，据有关文献NOx比碳氧化合物(COx)的毒性高出40倍。除了传统的柴油发动机要解决NOx排放问题以外，随着柴油发动机燃用天然气，如何降低天然气发动机NOx的排放也成了当务之急，而且采用稀薄燃烧方式的汽油发动机也面临着同样难题。 上述发动机的尾气中含有大量的氧气，很难采取传统的方法依赖碳氧化合物(COx)和碳氢化合物(CHx)来还原尾气中的NOx。如果采取机内净化措施，就会发生NOx降低而CO和HC的排放增加的现象。在废气再循环率为15％-20％时，虽然NOx 的排放减少了30％-40％，但是CO和HC的排放增加了两倍。因此要满足欧Ⅲ或以上排放标准，必须使用催化转化器。分析表明，使用催化转化器可以减少50％-60％的NOx。 为了选择清除NOx的最佳方法，就有必要研究柴油发动机的尾气排放情况，特别是NOx排放时的温度区间以及浓度。测试表明，大约80％的NOx是在柴油发动机最大负荷时排放的，其相应的温度区间为350℃-550℃。由于尾气经过排气管路会有一定程度的降温，因此催化转化器的工作温度可以限定在250℃-500℃。
I C S81.060.20 Q32 中华人民共和国国家标准 G B/T39716 2020光催化材料及制品空气净化性能测试方法 氮氧化物的去除 T e s tm e t h o d f o r a i r-p u r i f i c a t i o n p e r f o r m a n c e o f p h o t o c a t a l y t i cm a t e r i a l s a n d p r o d u c t s R e m o v a l o f n i t r i c o x i d e 2020-12-14发布2021-07-01实施 国家市场监督管理总局
前言 本标准按照G B/T1.1 2009给出的规则起草三 本标准由中国建筑材料联合会提出三 本标准由全国工业陶瓷标准化技术委员会(S A C/T C194)归口三 本标准起草单位:江苏朗逸环保科技有限公司二中国科学院理化技术研究所二北京泊菲莱科技有限公司二福州大学二北京市理化分析测试中心二广东省微生物分析检测中心二北京为康环保科技有限公司二北京科技大学二中国感光学会二北京室内及车内环境净化协会二山东工业陶瓷研究设计院有限公司三本标准主要起草人:戴文新二朱黎二朱永法二只金芳二谢小保二刘欢二王欣欣二曹文斌二李庆生二刘文秀二董帆二高月红二陈常祝二曹文卫三
光催化材料及制品空气净化性能测试方法 氮氧化物的去除 1范围 本标准规定了光催化材料及制品去除空气中氮氧化物测试方法的原理二测试装置二分析方法和试验报告等内容三 本标准适用于光催化材料及制品去除空气中氮氧化物性能的测试三 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的三凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件三凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件三 G B/T6682分析实验室用水规格和试验方法 G B/T6920水质p H值的测定玻璃电极法 G B/T8170 2008数值修约规则与极限数值的表示和判定 G B/T11605湿度测量方法 G B/T14642工业循环冷却水及锅炉水中氟二氯二磷酸根二亚硝酸根二硝酸根和硫酸根的测定离子色谱法 G B/T30706可见光照射下光催化抗菌材料及制品抗菌性能测试方法及评价 G B/T30809光催化材料性能测试用紫外光光源 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件三 3.1 光催化材料和制品p h o t o c a t a l y t i cm a t e r i a l s a n d p r o d u c t s 包含或使用了光催化剂并具有光催化性能的材料和用光催化材料制成的各种应用制品三 3.2 零级空气z e r o-c a l i b r a t i o n g a s 污染物含量低于0.01m L/m3的高纯空气三 4方法原理 将光催化材料制成的样品置于流动式光催化反应器中,通入含有一氧化氮(N O)污染物的空气,通过光辐照发生反应,将表面吸附的N O部分氧化成硝酸根,部分转化为二氧化氮(N O2),以N O的净去除量表征样品的空气净化能力三其中,N O和N O2用化学发光法测试,硝酸根离子用纯水洗脱后二用离子色谱法测定三 注:氮氧化物(N O x)的净去除量由N O去除量扣除N O2生成量计算得到三
字号：小|中|大 文章出处：责任编辑：作者：人气：691发表时间：2015-11-23 08:34:00 摘要：氮氧化物是主要的大气污染物之一，本文介绍了含氮氧化物废气的产生原因及处理方法。 前言氮氧化物是指一系列由氮元索和氧元素组成的化合物 ,包括有 N2O、NO、N2O3 、NO2、N2O4、N2O5，通常用分子式NOx 来统一表示。大气中NOx主要以NO、NO2的形式存在。NOx的危害早已被人们所认识到 ,主要体现在： (1)氮氧化物对人体的危害很大,可直接导致人体的呼吸道损伤,而且是一种致癌物。 (2)氮氧化物会使植物受损伤甚至死亡。 (3)在的催化作用下,氮氧化物易与碳氢化物发生复杂的光化反应产生光化学烟雾,导致严重的大气污染。 (4)氮氧化物会导致臭氧层的破坏。 (5)氮氧化物也易与水气结合成为含有硝酸成分的酸雨川。以上光化学烟雾、酸雨及臭氧问题,近年来有逐渐恶化的趋势,已经成为政府及社会公众非常关心的问题。氮氧化物的产生主要来自于两个方面:自然界本身和人类活动。据统计,由自然界本身变化规律产生的NOx每年约500×106t,人类活动产生的NOx每年约50×106t。从数据来看,虽然人类活动产生的NOx较自然界本身产生的NOx少得多,但由于人类活动产生的NOx往往比较集中,浓度较高,且大多在人类活动环境区域,因而其危害性更大。 人类活动产生的氮氧化物主要来源于两个方面: (1)含氮化合物的燃烧; (2)亚硝酸、硝酸及其盐类的工业生产及使用。据美国环保局估计,99%的NOx产生于含氮化合物的燃烧,如火力电厂煤燃烧产生的烟气、汽车尾气等。在亚硝酸、硝酸及其盐类的工业生产及使用过程中,由于它们的还原分解,会放出大量的NOx,其局部浓度很高,处理困难,危害大。 在含NOx废气中,对自然环境和人类生存危害最大的主要是NO和NO2。NO为无色、无味、无臭气体,微溶于水,可溶于乙醇和硝酸,在空气中可缓慢氧化为NO2,与氧化剂反应生成NO2,与还原剂反应生成N2。NO2溶于水和硝酸,和水反应生成HNO3和HNO2,和碱及强碱弱酸盐反应生成硝酸盐和亚硝酸盐,和还原剂反应还原为N2。 氮氧化物的来源：天然(5×108t/a)：自然界细菌分解土壤和海洋中有机物而生成.人类活动(5×107t/a)： 1. 工业污染主要是由于在工业生产过程中(特别是在石油化工企业)燃烧化石燃料而产生的，它主要包括二部分：一是在工艺生产过程中排放的泄漏的气体污染物，如化工厂及煤制气厂; 二是在工业生产用的各种锅炉、窑炉排放的污染物; 2. 生活污染主要是指城镇居民、机关和服务性行业，因做饭、取暖、沐浴等生活需要，燃烧矿物质燃料而向大气排放的氮氧化合物等污染物质，是大气污染的有害气体产生的主要来源之一 3. 交通污染主要来自两个方面：?一是汽车、火车、轮船和飞机等交通工具在运动过程中排放的一氧化碳、氮氧化合物等; ?二是在原料运输过程中.由于某些原料的泄漏及直接向空排放而造成的污染
3.1 选择性催化还原法(SCR法) 此法的原理为：使用适当的催化剂，在一定温度下以氨作为催化反应的还原剂，使氮氧化物转化成无害的氮气和水蒸汽。反应式如下： 4NO + 4NH3 + O2 =4N2 + 6H2O 8NH3 + 6NO2 =7N2 + 2H2O 催化剂不同，反应所需温度也不一样。以二氧化钛为载体的钯、铂催化剂，所需的反应温度为300～400℃，而以焦炭为催化剂，反应温度为100～150℃。此法具有净化率高(可达85 %以上)，工艺设备紧凑，运行可靠，氮气放空，无二次污染等特点，但此法存在投资与运行费用(投资费用80美元/ kW)较高，消耗氨液，氮氧化物不能回收等不足之处。若在联合SCR/ VOC(易挥发的有机化合物)催化系统中，气流将首先通过一种氧化催化剂将VOC转化成CO2 和H2O。该法NOx脱除率可达99.0 %。 3.2 非催化选择性还原性(SNCR法) 该法原理同SCR法，由于没有催化剂的帮助，反应所需温度较高，为900～1200℃。反应式为 4NH3 十6NO→5N2 十6H2O 由于反应温度高，此法要控制好反应温度，以免氨被氧化成氮氧化物。此法的净化率为50 %～60 %，其特点是不需催化剂，旧设备改造少，投资较SCR法小(投资费用15美元/ kW)。但氨液消耗量较SCR法多。近来研究用尿素代替NH3作为还原剂，使得操作系统更加安全可靠，而不必担心因NH3的泄漏造成新污染。 3.3 催化助热燃烧技术 催化助热燃烧技术是采用催化剂使燃烧火焰温度从l800～2000℃降低到 1 500℃左右，从而显著地阻止了NOx的生成。这是针对含氮少的气体燃烧的燃烧法，可有效降低NOx 的排放。 NOx的催化脱除研究有氨选择性催化还原法，贵金属、金属氧化物和分子筛催化分解法，烃选择性还原法，活性炭为载体和还原剂催化还原法，CO脱除法，紫外光作用下气相光催化氧化法，而各种催化剂的研究是当今重点[5]。 目前，国内外已开发了多种脱硝工艺，评价各种工艺应从氮氧化物净化率、装置成本、运行费用以及副产物处理和二次污染等多方面综合评价。在这方面，国外技术开发较早，已积累了丰富经验，适当引进国外技术是必要的，但最终必须实现国产化[6]。 参考文献 [1] 刘圣勇，袁超，蒋国良，岳建芝，孙金华。全球性大气污染的现状及对策。河南农业大学学报，2003. [2] 刘圣勇，袁超，蒋国良，岳建芝，孙金华. 全球性大气污染的现状及对策. 河南农业大学学报， 2003. [3] 彭会清，胡海祥，赵根成，田爱堂。烟气中硫氧化物和氮氧化物控制技术综述。广西电力， 2003. [4] 何志桥，王家德，陈建孟。生物法处理NOx 废气的研究进展。环境污染治理技术与设备，2002. [5] 李定邦，刘兆辅，张大年。节能型光解法废气脱硫脱硝技术研究。化学世界，2002.
选择性催化还原法（SCR）烟气脱硝技术概述 王清栋 （能源与动力工程1302班1306030217） 摘要：对选择性催化还原脱硝技术进行概述，分析了其机理，并简要介绍催化剂的种类及钝化与中毒机理.最后，对SCR技术进行总结与展望. 关键词:选择性催化还原；烟气脱硝；氮氧化物 Overview of Selective catalytic reduction (SCR) flue gas denitration Wang Qingdong (Power and Energy Engineering, class 1302 1306030217) Abstract: selective catalyst reduction flue gas denitration is reviewed. Its mechanism is analysed and catalyst is given a brief introduction. Catalyst passivation and poisoning mechanism is analysed. Finally, the summary and prospect of the technology are given. Keywords: SCR; NO x; flue gas denitration. 1.前言 氮氧化物是造成酸雨的主要酸性物质之一，是形成区域微细颗粒物污染和灰霾的主要原因，也是形成光化学烟雾的主要污染物，会引起多种呼吸道疾病，是“十二五”期间重点控制的空气污染物之一.2011年初通过的“十二五”规划纲要，要求NO x减少 10%，从而使NO x成为我国下一阶段污染减排的重点.烟气脱硝技术与NO的氧化、还原及吸附特性有关.根据反应介质状态的不同，分为干法脱硝和湿法脱硝.目前，已经在火力发电厂采用的烟气脱氮技术主要是选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原 （SNCR），其中采用最多的主流工艺是选择性催化还原法. 2.SCR反应原理 选择性催化还原脱氮是在一定温度和有催化剂存在的情况下，利用还原剂把烟气中的NO x还原为无毒无污染的N2和H2O.这一原理与1957年在美国发现，该工艺最早却在20世纪70年代的日本发展起来的. SCR 原理图如图一所示 氨气被稀释到空气或者蒸汽中，然后注入到烟气中脱硝，在催化剂表面，氨与NO x 生成氨气和水.SCR过程中的主要反应如下： 4NO+4NH3+O24N2+6H2O 基于V2O5的催化剂在有氧的条件下还对NO2的减少有催化作用，其反应式为 2NO2+4NH3+O23N2+6H2O