烟气脱硝技术综述(下)(清华大学煤清洁燃烧技术重点实验室)
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选择性催化还原(SCR)法烟气脱硝技术摘要:选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术以其高效的特点在国外得到了普遍的应用。
本文概述了SCR法的基本原理、催化剂的分类及成型布置方式、SCR 系统在电站锅炉系统中的布置方式、系统的构成和主要装置设备以及工程应用中常见的问题和解决办法。
分别以飞灰、飞灰与Al2O3混合、堇青石蜂窝陶瓷的Al2O3涂层作为载体,担载CuO、Fe2O3等金属氧化物作为活性成分进行活性测试,在实验室理想气体条件下具有较高的效率。
关键词:选择性催化还原,催化剂,SCR系统,飞灰1. 引言NO和NO2是人类活动中排放到大气环境的大量常见的污染物,通称NOx。
酸雨主要由大气污染物如硫氧化物、氮氧化物及挥发性有机化合物所导致。
因为其对土壤和水生态系统所带来的变化是不可逆的,它的影响极其严重。
NOx对大气环境的污染除了其本身的危害之外,还由于它们参与光化学烟雾的生成而受到人们的特别关注。
固定源氮氧化物排放控制技术主要有两类:燃烧控制和燃烧后控制。
燃烧控制的手段主要包括低过量空气燃烧、烟气再循环、燃料再燃烧、分级燃烧和炉膛喷射等;燃烧后脱硝的措施包括湿法和干法[1]。
而在干法中,选择性催化还原(SCR)法烟气脱硝技术具有高效率的特点,目前最高的脱硝效率能达到95%以上,因此在世界范围内得到了十分广泛的应用。
SCR烟气脱硝系统最早由七十年代晚期在日本的工业锅炉机组和电站机组中得到应用。
到目前为止已经有170多套的SCR装置在日本的电站机组上运行,其总装机容量接近100,000MW。
在欧洲,SCR技术于1985年引入,并得到了广泛的发展。
电站机组的总装机容量超过60,000MW[2]。
在美国,最近五到十年以来,SCR系统得到十分广泛的应用。
为适应更高的排放标准,SCR已经被作为最好的可以利用的技术。
此外在丹麦、意大利、俄罗斯、澳大利亚、韩国、台湾等国家和地区都建立了一些SCR的脱硝装置。
我国福建某电厂也曾引进该装置和技术。
烟气脱硝技术的研究与应用随着工业的发展,大量的废气不断地排放到空气中,其中包括含有二氧化硫、氮氧化物等的烟气。
这些有害气体的排放会对环境造成严重的污染,对人们的健康也会产生危害。
因此,烟气治理成为了当今社会亟待解决的问题之一。
而其中,烟气脱硝技术的研究与应用成为了一种新型的污染治理手段,受到了广泛的关注和重视。
一、烟气脱硝技术的背景烟气脱硝技术是指通过特定的方法,将烟气中的氮氧化物转化为氮气和水,从而达到降低氮氧化物排放的目的。
这项技术的诞生,是源于二氧化硫减排的技术。
在减少二氧化硫排放的过程中,发现其所产生的反应物可以有效地催化氮氧化物的还原,从而形成烟气脱硝技术。
二、烟气脱硝技术的发展历程烟气脱硝技术的研究可以追溯到上个世纪。
20世纪70年代,脱硝技术开始从实验室进入到工业生产中。
最初,脱硝技术用于烟气脱硫中,但很快人们发现,在烟气中添加二氧化硫的同时,也可以达到脱硝的目的。
20世纪80年代,催化还原法和选择性非催化还原法被提出,使得烟气脱硝技术得到了更广泛的应用。
随着时间的推移以及技术的不断发展,烟气脱硝技术已成为现代化工业领域中最常用的环保技术之一。
三、烟气脱硝技术的原理烟气脱硝技术基于氮氧化物的还原反应原理,是通过选择性还原的方法来使烟气中的氮氧化物转化为N2和H2O。
目前,主要的烟气脱硝技术包括:SCR(选择性催化还原)、SNCR(选择性非催化还原)和异丙醇法等。
其中,SCR技术是目前应用最广泛的一种烟气脱硝技术,可将NOx降至95%以上。
其工作原理是将氨气和催化剂混合,让烟气在催化剂上通过,使氮氧化物被还原为N2和H2O。
SNCR技术是将还原剂在高温下与烟气混合,使其与氮氧化物反应生成N2和水。
SNCR技术具有简单易行、设备维护和运行成本低等优点,但其脱硝效果较为有限。
异丙醇法是将异丙醇(IPA)加入烟气中,通过与氮氧化物反应而使其还原为N2和H2O。
该技术具有成本低、运行可靠等特点,但其脱硝效率较低。
脱硝技术的介绍范文一、低氮燃烧技术:低氮燃烧技术是通过调整燃料燃烧的方式来降低NOx的排放。
该技术主要通过改变燃烧设备的结构和参数以及燃烧过程中的操作条件来实现。
常见的低氮燃烧技术包括分级燃烧、流化床燃烧、超细颗粒煤和燃料添加剂等。
分级燃烧是指在锅炉中设置多级燃烧器,通过不同燃烧器之间的分布来实现燃烧的分级,以降低燃料燃烧产生的NOx排放。
流化床燃烧是一种高效燃烧技术,通过床层内部的温度、物料循环和流动速度等参数的控制,可以实现低NOx排放。
超细颗粒煤是将煤通过研磨等处理技术制备成小颗粒煤,燃烧时可以增加煤粉的燃烧速度,减少煤的残留时间和温度,从而减少NOx的生成。
燃料添加剂是通过向燃烧过程中添加一些特殊化学物质,改变燃料的燃烧特性,从而减少NOx的排放。
二、选择性催化还原(SCR)技术:SCR是目前最常用的脱硝技术之一,主要用于燃煤电厂和燃气锅炉等大型燃烧设备中。
该技术通过在烟气中喷射氨气(NH3)或尿素溶液,使NOx与氨气在催化剂的作用下发生反应,生成氮气和水。
SCR技术具有高效、可靠、稳定的特点,能够将NOx的排放降低到较低的水平。
催化剂的选择和设计是SCR技术成功应用的关键。
三、选择性非催化还原(SNCR)技术:SNCR技术是一种无催化剂的脱硝技术,主要适用于小型锅炉和工业炉等燃烧设备。
该技术通过在烟气中喷射氨水或氨气,使之与烟气中的NOx发生反应,生成氮气和水。
SNCR技术具有投资成本低、运行灵活等优点,但在脱硝效率和NOx排放的稳定性方面相对于SCR技术还有一定的改进空间。
四、湿法脱硝技术:湿法脱硝技术是指在烟气中加入二氧化硫(SO2)吸收剂,将烟气中的SO2和NOx一同吸收,形成硫酸和硝酸,然后通过反应池等设备将硫酸和硝酸转化为硫酸铵((NH4)2SO4)和硝酸铵(NH4NO3),最后通过一系列的工艺步骤将其分离、浓缩和干燥,得到脱硝产物。
湿法脱硝技术具有高效、全程脱硝、能够同时处理多种污染物等优点,但其设备投资和运行成本相对较高。
烟气脱硝工艺技术烟气脱硝是现代环保工程中的一项重要工艺技术,主要是用于去除燃烧过程中产生的二氧化氮(NOx)污染物。
烟气脱硝工艺技术的实施,可以显著降低大气中的氮氧化物排放量,保护环境,维护人民的健康。
下面将介绍几种常见的烟气脱硝工艺技术。
首先,选择性催化还原(SCR)工艺是烟气脱硝中应用较为广泛的一种技术。
该工艺主要通过在烟气中添加氨气(NH3)作为还原剂,与烟气中的NOx发生催化还原反应,生成氮气和水蒸气,从而将NOx从烟气中去除。
SCR工艺具有高效、高选择性和可控性好的特点,可以在较低的温度下脱硝。
该技术的缺点是需要大量的氨气供应和催化剂的使用,增加了成本和运营复杂性。
其次,选择性非催化还原(SNCR)工艺是一种不需要催化剂的烟气脱硝技术。
该工艺利用氨气或尿素等还原剂在一定温度下与烟气中的NOx发生非催化还原反应,达到脱硝的目的。
SNCR工艺具有简单、灵活、投资少和运行成本低的优点,但由于温度要求较高,其脱硝效率相对较低。
第三,湿式烟气脱硝工艺也是一种常见的脱硝技术。
该工艺主要通过在烟气中加入一定量的碱液,如NaOH或NH3水溶液,使烟气与碱液接触,生成用于脱硝的氨盐或碱金属氮化物,从而将NOx脱除。
湿式脱硝工艺具有脱硝效率高、操作简单和用途广泛的优点,但需要处理大量的废液,对环境产生了次生污染。
最后,催化燃烧工艺是将脱硝催化剂添加到燃烧装置中,在燃烧过程中催化氧化生成的NOx,进一步还原和去除。
催化燃烧工艺具有简单、低成本和操作方便的特点,但需要定期更换催化剂,增加了维护成本。
总之,烟气脱硝是为了保护环境、降低空气污染而开发的一项重要技术。
上述几种烟气脱硝工艺技术都有各自的优缺点,应根据具体情况选择合适的工艺。
未来,在环保要求日益提高的背景下,烟气脱硝工艺技术还有进一步发展的空间,可以通过不断改进和创新,提高脱硝效率和降低成本,更好地保护生态环境和人民身体健康。
国内主流烟气脱硝技术解析氮氧化物(NO )是污染大气的主要污染物之一,主要来自化石燃料的燃烧和硝酸、电镀等工业废气以及汽车排放的尾气,其特点是量大面广。
难以治理。
含有氮氧化物的废气排放,会给生态环境和人类生活、生产带来严重的危害。
根据国家环境保护总局有关研究的初步估算,2000年中国NO 的排放量约为1500万t,其中近7O%来自于煤炭的直接燃烧,固定源是NO 的主要来源。
鉴于中国今后的能源消耗量将随着经济的发展而不断增长,因此,NO 的排放量也将持续增加。
据估算,到2010年,中国NO 排放量将达到2194万t。
如果不加强控制,NO 将会对大气环境造成更为严重的污染。
目前,处理氮氧化物废气的方法主要有液体吸收法、固体吸附法、等离子活化法、催化还原法、催化分解法、生物法等,近年来随着世界环境问题的日益突出工业释放的废气所造成的空气污染受到广泛的关注。
本文介绍几种比较有价值的烟气脱硝技术。
1、干法烟气脱硝技术干法脱硝技术主要有:选择性催化还原法、选择性非催化还原法、联合脱硝法、电子束照射法和活性炭联合脱硫脱硝法。
选择性催化还原法是目前商业应用最为广泛的烟气脱硝技术。
其原理是在催化剂存在的情况下,通过向反应器内喷入氨或者尿素等脱硝反应剂,将一氧化氮还原为氮气,脱硝效率可达90%以上,主要由脱硝反应剂制备系统、反应器本体和还原剂喷淋装置组成。
选择性非催化还原法工艺原理是在高温条件下,由氨或其他还原剂与氮氧化物反应生成氮气和水。
该工艺存在的问题是:由于温度随锅炉负荷和运行周期变化及锅炉中氮氧化物浓度的不规则性,使该工艺应用时变得较复杂。
联合烟气脱硝技术结合了选择性和非选择性还原法的优势,但是使用的氨存在潜在分布不均,目前没有好的解决办法。
活性炭法是利用活性炭特有的大表面积、多空隙进行脱硝。
烟气经除尘器后在90~150℃下进入炭床(热烟气需喷水冷却)进行吸附。
优点是吸附容量大,吸附和催化过程动力学过程快,可再生,机械稳定性高。
湿法烟气脱硝技术现状及发展一、本文概述随着全球能源结构的转变和工业化的快速发展,氮氧化物(NOx)排放问题日益严重,对大气环境和人类健康构成了严重威胁。
烟气脱硝技术作为降低NOx排放的重要手段,近年来得到了广泛关注。
其中,湿法烟气脱硝技术以其独特的优势,在众多脱硝技术中脱颖而出,成为当前研究的热点。
本文旨在全面概述湿法烟气脱硝技术的现状与发展,通过对其基本原理、技术特点、应用现状以及存在问题等方面的深入分析,展望其未来的发展趋势,为相关领域的研究与实践提供有益参考。
本文将首先介绍湿法烟气脱硝技术的基本原理和技术特点,包括其脱硝机理、工艺流程、主要设备等。
随后,将重点分析当前湿法烟气脱硝技术的应用现状,包括其在国内外电力、钢铁、化工等行业的实际应用情况以及取得的成效。
在此基础上,本文将探讨湿法烟气脱硝技术存在的问题和挑战,如设备腐蚀、二次污染、能耗较高等问题,并提出相应的解决策略和发展方向。
本文将展望湿法烟气脱硝技术的未来发展趋势,包括技术创新、成本控制、环境友好等方面的进步,以期为相关领域的可持续发展提供有益启示。
二、湿法烟气脱硝技术现状当前,湿法烟气脱硝技术在全球范围内得到了广泛的研究和应用。
该技术以其处理效率高、反应速度快、设备投资少等优点,在烟气脱硝领域占据了重要地位。
然而,湿法烟气脱硝技术也面临着一些挑战,如废水处理、二次污染等问题。
在湿法烟气脱硝技术的研究和应用中,吸收剂的选择是关键技术之一。
目前,常用的吸收剂包括碱性溶液、氧化剂和还原剂等。
这些吸收剂通过与烟气中的氮氧化物发生化学反应,将其转化为无害或低毒的物质。
然而,吸收剂的选择需要根据烟气成分、脱硝效率、运行成本等因素进行综合考虑。
除了吸收剂的选择,反应器的设计也是湿法烟气脱硝技术的关键。
反应器需要具备良好的传质、传热和反应性能,以确保烟气与吸收剂充分接触和反应。
反应器的结构也需要考虑操作方便、维护简单等因素。
在实际应用中,湿法烟气脱硝技术还需要解决废水处理问题。
二氧化氯湿法洗涤脱除一氧化氮文献综述环工0802 徐亚武摘要:阐明了二氧化氯性质以及我们氮氧化物污染现状和一系列对大气处理控制措施。
关键词:二氧化氯、氮氧化物、脱硝0.前言我国是以燃煤为主的发展中国家,其能源构成以煤炭为主,消耗量占一次能源消费量的76%左右。
随着经济的快速发展,煤耗的增加,燃煤造成的大气污染日趋严重,而氮氧化物(NOx)是其主要成分之一.NOx是NO、NO2、N2O、N2O4、N2O5等物质的总称,由其引起的环境问题以及对人体健康的危害有以下几方面:①NOx 对人体有致毒作用、对植物有损害作用;②NOx是形成酸雨、酸雾的主要原因;③NOx与碳氢化合物共同作用可形成光化学烟雾;④NOx参与臭氧层的破坏。
因此,NOx对大气的污染已成为一个不容忽视的重要问题,控制和治理NOx污染已迫在眉睫,燃煤烟气脱硝是控制NOx污染的一个重要途径。
1.氮氧化物排放标准1.1[1]1。
2从整个排放标准体系来看,对于固定源,排放标准主要是根据设备的种类来区分的,对于移动源,排放标准主要是根据车种分类来区分的,即都是根据排放氮氧化物的设备或设施的不同来区分的,且排放标准在时间上都体现了新源比旧源严格的思想。
2排放标准针对不同的行业或各类污染源的具体特点有所不同。
2。
氮氧化物污染现状2.1氮氧化物(nitrogen oxides)是大气中主要的气态污染物之一。
氮氧化物包括多种化合物,如氧化亚氮(N2O)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、三氧化二氮(N2O3)、四氧化二氮(N2O4)和五氧化二氮(N2O5)等.大气中存在的含量比较高的氮氧化物主要包括N2O、NO和NO2。
其中,NO和NO2是大气中主要的氮氧化物,以NOx表示。
大气中的NOx主要来源于2个方面,分别是自然源和人为源。
人为源排放的NOx绝大部分源于燃烧过程。
燃烧源又可分为流动燃烧源和固定燃烧源。
现代火电厂是最大的固定燃烧源,机动车辆是主要流动燃烧源.城市大气中的NOx一般有2/3来自汽车等流动燃烧源的排放, 1/3来自固定燃烧源的排放.无论是流动燃烧源还是固定燃烧源,燃烧产生的NOx主要是NO,占90%以上;NO2的数量很少,仅占5%~10%.目前,我国的NOx年排放量仅次于美国。
烟气脱硝技术安伟奇化学1801120181120105烟气脱硝技术摘要:随着氮氧化物污染的日趋严重,人们开始思考如何减少烟气中氮氧化物的产生及排放量。
本文简单综述各种烟气脱硝技术并对其进行简单对比,着重对主要的干法烟气脱硝技术中的选择性催化还原( SCR)的原理、特点及在工业上的应用进行了阐述,对未来的研究方向和研究前景进行了展望。
1、NO污染现状及危害随着我国城市化进程和社会经济的快速发展,人们面临的大气环境污染问题越来越突出。
其中,氮氧化物(NO x)作为重要的大气污染物之一,是造成酸雨、雾霾、光化学烟雾、温室效应以及臭氧层破坏的重要诱因,同时也对人体健康产生多种急性或潜在性危害(损伤人体中枢神经、刺激呼吸系统、致癌以及影响遗传信息传递等[1]。
氮氧化物包括一氧化氮和二氧化氮等氮化物,有 NO、N2O、NO2、N2O3、N2O4等,其中 NO2、NO 是大气中主要氮氧化物,以NOx表示。
NOx 主要来源于 2 个方面,分别为人为源和自然源,人为源排放的NOx绝大多数源于燃烧过程[2]。
在 NOx中 NO 占 90%以上,NO2 的数量很少,仅占 5%~10%。
近年来由于我国的大气污染越来越严重,政府对NO X排放的控制力度也越来越大,“十二五”期间,国家将NO X列入约束性指标,要求减排幅度为8% ~10%,“十三五”期间,国家将NO X纳入总量控制指标体系,要求“十三五”期间NO X 排放总量减少15%[3]。
NO x的人为排放主要来源于燃煤燃油等工业烟气和机动车尾气排放,全世界每年人为排放NO x总量已超过5 X 105吨。
《2015 年环境统计年报》数据表明,工业NO x排放占全国NO x排放总量的63.8 %,是NO x污染源的主要来源。
因此,实现工业污染源NO x排放的有效控制对于大气环境的改善具有重要意义[4]。
2、现有脱硝技术目前,控制燃烧产生的NOx 主要三种形式:燃料脱氮、改进燃烧方式和生产工艺脱硝、烟气脱硝。