烟气脱氮技术现状及展望
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SCR烟气脱硝催化剂生产与应用现状0 引言氮氧化物(NOx)是主要的大气污染物,主要包括NO、NO2、N2O等,可以引起酸雨、光化学烟雾、温室效应及臭氧层的破坏。
自然界中的NOx63%来自工业污染和交通污染,是自然发生源的2倍,其中电力工业和汽车尾气的排放各占40%,其他工业污染源占20%。
在通常的燃烧温度下,燃烧过程产生的NOx中90%以上是NO,NO2占5%~10%,另有极少量的N2O。
NO排到大气中很快被氧化成NO2,引起呼吸道疾病,对人类健康造成危害。
火电厂产生的NOx主要是燃料在燃烧过程中产生的。
其中一部分是由燃料中的含氮化合物在燃烧过程中氧化而成,称燃料型NOx;另一部分由空气中的氮高温氧化所致,即热力型NOx,化学反应为:N2+O2→2NO(1)NO+1/2O2→NO2(2)还有极少部分是在燃烧的早期阶段由碳氢化合物与氮通过中间产物HCN、CN转化为NOx,简称瞬态型NOx[1]。
减少NOx排放有燃烧过程控制和燃烧后烟气脱硝2条途径。
现阶段主要通过控制燃烧过程NOx的生成,通过各类低氮燃烧器得以实现[2-3]。
这是一个既经济又可靠的方法,对大部分煤质通过燃烧过程控制可以满足目前排放标准。
1 烟气脱硝工艺1.1 相关化学反应NO的分解反应(式(1)的逆反应)在较低温度下反应速度非常缓慢,迄今为止还没有找到有效的催化剂。
因此,要将NO还原成N2,需要加入还原剂。
氨(NH3)是至今已发现的最有效的还原剂。
有氧气存在时,在900~1100℃,NH3可以将NO和NO2还原成N2和H2O,反应如式(3)、(4)所示[4]。
还有一个副反应,生成副产物N2O,N2O 是温室气体,因此,式(5)的反应是不希望发生的。
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O(3)2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O(4)4NO+4NH3+3O2→4N2O+6H2O(5)在900℃时,NH3还可以被氧气氧化,如式(6)~(8)所示。
我国烟气脱硝行业影响发展因素及市场现状分析随着我国工业化进程的加速和能源消耗的不断增长,大气污染问题日益严峻,其中氮氧化物(NOx)的排放是造成大气污染的主要原因之一。
为了减少氮氧化物的排放,保护大气环境,烟气脱硝技术得到了广泛的应用和发展。
本文将对我国烟气脱硝行业的影响发展因素及市场现状进行分析。
一、我国烟气脱硝行业的发展背景氮氧化物是一种主要的大气污染物,不仅会对人体健康造成危害,还会导致酸雨、光化学烟雾等环境问题。
为了控制氮氧化物的排放,我国出台了一系列严格的环保政策和排放标准,推动了烟气脱硝行业的快速发展。
二、影响我国烟气脱硝行业发展的因素1、政策法规国家环保政策的不断加强和完善是推动烟气脱硝行业发展的关键因素。
政府对氮氧化物排放标准的严格要求,促使企业加大对脱硝设备的投入和技术研发。
2、经济发展经济的持续增长带动了能源需求的增加,尤其是电力、钢铁、水泥等高耗能行业的发展,使得氮氧化物的排放量不断上升。
这在一定程度上刺激了烟气脱硝市场的需求。
3、技术进步脱硝技术的不断创新和改进是行业发展的重要动力。
目前,主流的脱硝技术包括选择性催化还原(SCR)、选择性非催化还原(SNCR)以及SNCRSCR联合脱硝技术等。
技术的进步提高了脱硝效率,降低了成本,为行业的发展提供了有力支持。
4、市场竞争随着烟气脱硝市场的不断扩大,越来越多的企业进入这一领域,市场竞争日益激烈。
企业需要不断提高产品质量和服务水平,以在竞争中脱颖而出。
三、我国烟气脱硝行业的市场现状1、市场规模近年来,我国烟气脱硝市场规模呈现快速增长的趋势。
据相关数据统计,截至_____年,我国烟气脱硝市场规模已经达到_____亿元。
2、技术应用在技术应用方面,选择性催化还原(SCR)技术由于其脱硝效率高、技术成熟等优点,在我国烟气脱硝市场中占据主导地位。
但随着技术的不断发展,选择性非催化还原(SNCR)和SNCRSCR联合脱硝技术也逐渐得到应用。
烟气脱硝技术的研究与发展随着各种工业生产的快速发展,工业废气排放的问题逐渐引起人们的关注。
特别是硫化物和氮氧化物等有害气体的排放,严重危害着环境和人们的身体健康。
其中,氮氧化物是化学污染物中的一种主要来源,这类有害气体会产生酸雨和光化学烟雾等环境问题,还会对公众的健康造成重大威胁。
针对这一问题,烟气脱硝技术的研究与发展在近年来越来越受到关注。
一、烟气脱硝技术的定义烟气脱硝技术是指对工业废气中的氮氧化物进行处理,使其转化为氮气和水,并将废气排入大气中,对环境造成的影响降至最低程度。
这项技术是解决氮氧化物污染问题的主要方法之一,可以广泛应用于电力、冶金、化工等行业。
目前,烟气脱硝技术已经成为工业污染治理领域的一个热点。
二、烟气脱硝技术的发展历程烟气脱硝技术的发展历程可以追溯到上世纪七十年代末。
当时,以美国、日本、德国为代表的发达国家开始研究氮氧化物排放控制技术。
最早应用的是选择性催化还原(SCR)技术,这种技术利用催化剂将氮氧化物转化为氮和水。
随着技术的不断完善,烟气脱硝技术也逐渐取得了重要的进展。
目前,烟气脱硝技术主要分为非催化脱硝和催化脱硝两类。
非催化脱硝是指利用适当的还原剂或氨水将氮氧化物转化为氮和水的方法。
这种方法的优点是投资和运行成本较低,适用于小型和中型锅炉。
但相对的,它有不稳定、运行受环境温度、氧含量等条件影响大等缺点。
而催化脱硝则是通过催化剂将氮氧化物转化为氮和水,具有高效、稳定等特点,是目前比较主流的技术。
三、烟气脱硝技术的研究现状随着环保意识的普及和烟气脱硝技术的不断发展,目前烟气脱硝技术的研究也正在不断深入。
一方面,科研人员对脱硝技术的催化剂进行了不断优化和改良,使其具有更高效、更稳定的特性。
例如,将V2O5–WO3/TiO2催化剂改进后能够更好地抑制SO2对NOx的影响;将Mn-Mo-Al催化剂改良后,可以提高催化剂对NO 的选择性。
这些改进和优化可以让烟气脱硝技术适用于更多的工业场景,解决更为复杂的污染问题。
2024年氮氧化物治理市场分析现状引言氮氧化物(NOx)是大气环境中的主要污染物之一,其排放对人体健康和环境的影响不容忽视。
为了减少氮氧化物的排放,各国纷纷采取措施进行治理。
本文将对氮氧化物治理市场的现状进行分析,以全面了解该市场的发展趋势和前景。
氮氧化物治理技术概述氮氧化物治理技术主要包括选择性催化还原(SCR)、非选择性催化还原(SNCR)、氧化催化(CO)等方法。
SCR技术采用催化剂将氨气与氮氧化物反应,使其转化为氮气和水蒸气,从而实现氮氧化物的脱除。
SNCR技术通过向燃烧设备喷射尿素或氨水等还原剂,使其与氮氧化物发生化学反应,最终转化为无害物质。
CO 技术则通过将燃烧设备排放的废气中的氮氧化物氧化为二氧化氮,再通过催化剂将其转化为氮气和水蒸气。
氮氧化物治理市场现状分析市场规模目前,全球氮氧化物治理市场规模逐年扩大,预计在未来几年内将保持较高的增长率。
据市场研究机构的数据显示,2019年全球氮氧化物治理市场规模达到XX亿美元,预计到2025年将达到XX亿美元。
市场驱动因素氮氧化物治理市场的发展受到以下几个因素的推动: 1. 政策法规的支持:各国政府相继颁布了一系列的环保政策和法规,要求降低氮氧化物的排放,从而促进了氮氧化物治理市场的发展。
2. 环境意识的提高:随着人们对环境保护意识的提高,对大气污染物的治理要求也越来越高,这对氮氧化物治理市场的发展起到了推动作用。
3. 技术进步和创新:氮氧化物治理技术不断改良和创新,使得治理设备更加高效和节能,这也促进了氮氧化物治理市场的发展。
市场竞争格局氮氧化物治理市场竞争激烈,主要由一些大型跨国公司和国内知名企业占据主导地位。
这些企业拥有先进的技术和丰富的经验,可以提供全面的治理方案和设备。
此外,一些新兴企业也加入到市场竞争中,通过技术创新和差异化服务来争取市场份额。
市场前景与挑战氮氧化物治理市场的前景广阔,随着环保意识的提高和政府政策的推动,市场需求将持续增长。
烟气脱硝技术国内外发展对比研究烟气脱硝技术是控制大气污染物排放的重要手段之一,对于降低燃煤、燃油等工业过程中产生的氮氧化物(NOx)排放有着重要作用。
在国内外,各个国家和地区都在积极推行烟气脱硝技术,通过削减大气污染物排放,实现环境保护和可持续发展。
本文旨在比较国内外烟气脱硝技术的发展现状与趋势,为我国烟气脱硝技术的进一步发展提供参考。
目前,国内外的烟气脱硝技术主要包括选择性催化还原技术(SCR)、选择性非催化还原技术(SNCR)、吸收剂直接注射技术(DSI)以及直接脱硝(DeNOx)等几种主要技术。
这些技术的应用取决于不同的燃烧设备和废气排放特点,同时也受到法规政策、环保要求和经济成本等因素的影响。
从国外发展来看,欧洲是烟气脱硝技术的领先者之一。
欧洲重视氮氧化物的减排问题,为减少燃煤电厂的NOx排放,推广了SCR技术。
该技术主要通过催化反应,在高温条件下,将烟气中的NOx还原为氮气和水,可降低70%以上的NOx排放。
欧洲在SCR技术的应用和推广方面取得了显著成绩,并在技术研发方面不断创新。
与此同时,美国也是烟气脱硝技术的重要应用国家。
美国的烟气脱硝技术主要集中在非催化还原技术(SNCR)以及吸收剂直接注射技术(DSI)。
SNCR技术通过在高温氮氧化物的反应区通过非催化反应直接还原为氮气和水,DSI则是将氨溶液或脱硝剂直接喷雾入炉膛与氮氧化物发生反应。
这两种技术克服了SCR技术一些运维难题,可以广泛适用于不同类型的燃烧设备。
与发达国家相比,我国在烟气脱硝技术的发展方面相对滞后。
起初,我国主要采用低氨催化剂和补充燃料SNCR技术用于燃煤电厂的脱硝,该技术成本低、投资小,但效率较低。
随着环境保护要求的提高和技术进步,我国开始广泛应用SCR技术,提高了脱硝效率。
然而,SCR技术操作复杂、投资大,同时催化剂的选择和运维也面临着挑战。
为了解决我国烟气脱硝技术面临的问题,国内科研院所、环保企业以及高校积极开展烟气脱硝技术的研发和创新。
烟气脱硫脱硝技术现状与发展趋势探讨摘要:根据我国目前的经济发展现状来看,火电厂烟气脱硫脱硝的处理是必须要重视起来的重点工作,如果不加以控制的话,不但会影响到人们的生活和健康,还会阻碍到我国社会经济的可持续发展。
因此,相关部门需要加大对脱硫脱硝技术的研发力度,要通过各项技术的应用,更好地保证人们的生活,推动我国社会的可持续发展。
关键词:烟气;脱硫脱硝技术;环保;前言火电厂发电主要是依靠燃烧,燃料燃烧的程度不同也会影响到排放烟气的成分和含量。
火电厂排放烟气主要包含的物质有二氧化硫、氮氧化物等,这些排放出来的物质如果不及时有效的处理,就会飘散到空气中,从而给大气环境带来很大的污染,而且还引发酸雨等自然灾害问题的出现。
1火电厂烟气脱硫脱硝技术应用1.1火电厂烟气脱硫技术(1)干法脱硫技术。
即通过固态的吸收剂来对二氧化硫进行吸附的技术。
目前我国经常使用的干法脱硫技术主要有:氧化物法和活性炭吸附法。
利用干法脱硫技术能有效地提高脱硫率。
而存在的问题是脱硫以后产生的物质是无法进行回收的,这也是干法脱硫技术的一大弊端。
(2)湿法脱硫技术。
湿法脱硫技术与上述干法脱硫技术正好相反,是采用液体吸收剂来实现脱硫的一种技术。
湿法脱硫技术与干法脱硫技术相比,脱硫效果会更好,脱硫效率可以高达90%甚至以上,是目前火电厂应用非常广泛的一种技术,而且对于湿法脱硫技术来说,还不需要火电厂投入很大的资金成本,在脱硫后的物质也会被应用起来,所以需要重点关注此脱硫技术的应用。
目前火电厂的脱硫技术来说常用的有以下几种:即石灰石-石膏烟气脱硫技术和海水脱硫技术。
其中石灰石-石膏烟气脱硫技术主要是利用石灰石来吸附烟气中的二氧化硫,不会投入很大的成本,而且脱硫以后所产生的石膏也能循环的使用,所以其经济效果很好。
而海水法烟气脱硫技术主要采用的是酸碱中和原理,即排放出来的二氧化硫和碱性的气体结合所产生的化学反应。
对于此项技术来说,应用成本也不是很高,操作起来也比较方便,所以也得到了广泛的应用。
烟气脱硫脱硝技术的现状及其发展探讨摘要:烟气脱硫脱销技术是烟气污染治理中的一个研究热点。
本文对当前我国工业生产中烟气脱硫脱销技术的现状及其难点展开了分析,并对烟气脱硫脱硝技术的发展进行了展望,旨在促进烟气脱硫脱销技术水平的提升。
关键词:烟气脱硫脱硝;关键技术;未来发展国家能源局指出,2020年我国实现了CO2、SO2、NOx分别减排17.9亿t、86.4万t与79.8万t的效果,其不仅说明我国环保工作获得了良好的工作成效,也为生态文明建设奠定了坚实基础。
但是,环境保护工作作为一种持续性工作内容,应研发和运用各类新型技术手段,保障环境保护工作成效的进一步提升。
据此,本文将以烟气脱硫脱硝关键技术研发为视角进行分析研究,介绍某公司所采用的选择性催化还原法关键技术研发及发展情况,以期为我国烟气脱硫脱硝关键技术研发及运用提供一定理论参考。
1烟气脱硫脱硝主要工艺技术发展现状现阶段,国际上各类烟气脱硝技术种类繁多,并且相关技术手段在多年研究及发展过程中已经相对成熟,其中SCR法和选择性非催化还原法更是在诸多大型燃煤火电厂中得到广泛运用。
SCR法具有脱除率高、几乎无二次污染、相关技术成熟等优势,已成为我国燃煤火电厂烟气脱硝的重要技术手段之一。
随着国际社会对于环境保护工作的日益重视,一些联合脱硫脱硝工艺也开始逐步兴起,如活性炭吸附法、脉冲电晕放电等离子体法、等离子体法及SNAP法等,相关工艺可以实现SOx和NOx的联合脱除效果。
相对于传统烟气脱硫和SCR工艺,联合脱硫脱硝工艺不仅脱除效率更高,而且更具经济性,促使各类联合脱硫脱硝工艺也得到普及运用。
工业化联合脱硫脱硝组合工艺的运用范围较为广泛,其主要是采用FGD系统脱除SOx,通过SCR工艺脱除NOx。
结合实际运用情况来看,此工艺可以实现80%以上的NOx脱除和90%以上的SOx脱除效果。
虽然是联合脱硫脱硝工艺,但在实际运用过程中FGD系统和SCR工艺仍然是属于相对独立式运作,其实际运用优势便在于即便是脱硫脱硝系统入口处SOx和NOx的比例出现变化,此工艺仍旧可以保证最佳的脱除效果。
我国烧结烟气脱硫现状及脱硝技术研究随着全世界经济的快速发展,环境问题已经成为了我们人类所面临的最严峻的问题之一。
而其中大气环境又是人类赖以生存的最基本的要素之一,如今人们还是主要利用煤、石油和天然气等能源作为燃料,它们的燃烧会产生大量的二氧化硫、氮氧化合物和烟尘颗粒物等,而其中SO2和NOx又是主要的大气污染物,对大气环境造成了严重的污染。
大气污染造成的自然灾害也在我们的身边频繁發生,酸雨泛滥、气候异常、光化学烟雾等严重影响了我们的生活、健康,可以预见,如果随着大气环境的不断恶化,最终会导致地球生态环境和平衡遭到严重破坏,人类以及动植物的生存将会面临严重威胁。
标签:烟气烧结;脱硫技术;脱硝技术一、烟气脱硫脱硝技术现状目前,人们为了减少二氧化硫排放到大气中去,主要采用的控制方法是燃烧一些低硫燃料、对燃料进行前期脱硫、燃料燃烧过程脱硫以及末端尾气处理。
燃烧前脱硫主要是利用一些特定的方法对煤等燃料进行净化,以去除原来燃料中的硫分、灰分等杂质。
燃烧过程中脱硫主要是指当煤等燃料在炉内燃烧时,同时向炉内恰当的位置喷入脱硫剂(常用的有石灰石、熟石灰、生石灰等),脱硫剂在炉内较高温度下受热分解成CaO和MgO等,然后与燃烧过程中产生的SO2和SO3发生反应,生成硫酸盐和亚硫酸盐,最后以灰渣的形式排出,从而达到脱硫的目的。
而目前世界上应用比较成熟的技术主要是燃烧后脱硫,即烟气脱硫技术。
其中,又以一些湿法、干法以及其他典型的方法应用最为广泛。
二、烟气脱硫技术(一)湿法烟气脱硫技术(1)石灰石/石灰法石灰石/石灰法烟气脱硫是采用石灰石或者石灰浆液脱除烟气中二氧化硫的方法。
石灰石/石灰法开发比较早,工艺成熟,吸收剂价格便宜而且容易得到,应用比较广泛。
其主要工艺参数为:浆液pH在5.6-7.5之间,浆液固体含量:1.0%-15%,液气比:大于5.3L/m3钙硫比为1.05-1.1之间,碳酸钙粒度90%通过325目,纯度大于90%脱硫率大于90%。
选择性催化还原法烟气脱氮技术现状X王 雷1,梁 坤2(1.华能呼和浩特风力发电有限公司;2.内蒙古金山热电厂,内蒙古呼和浩特 010000) 摘 要:对燃煤电厂的尾部烟气进行脱氮处理可以大量减少氮氧化物的排放,显著改善环境。
选择性催化还原(SCR)脱氮技术是一种用于脱除燃料燃烧后烟气中所含的氮氧化物的技术。
本文介绍了SCR脱氮技术的基本原理、及加装SCR装置对空气预热器等相关辅机的设计选型等方面造成的影响。
关键词:氮氧化物;烟气脱氮 中图分类号:X784 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)07—0105—01 到目前为止,全世界应用SCR烟气处理技术的电站燃煤锅炉容量超过178.1GW。
其中,日本安装有SCR装置的机组容量约有23.1GW;欧洲安装有SCR装置的机组容量约有55GW;美国安装有SCR装置的机组容量超过100GW。
在我国大陆,部分燃煤机组同步安装SCR脱氮装置并已投入商业运行。
1 SCR脱氮工艺介绍1.1 SCR系统布置SCR为选择性催化还原脱氮法,这项技术是在20世纪70年代末和80年代初首先由日本发展起来的,其后迅速在欧洲和美国得以推广。
其反应方程式如下:4NO+4NH3+O2催化剂4N2+6H2O6NO2+8NH3催化剂7N2+12H2OSCR装置主要由2大主体组成:氮氧化物脱除剂制备系统和反应器本体。
通过向反应器内喷入反应剂NH3,将NO x还原为氮气。
由于此还原反应对温度较为敏感,故需加入催化剂以增强反应活性,满足反应的温度要求。
依据SCR脱氮反应器相对于电除尘的安装位置,可将SCR分为两类:SCR反应器布置在锅炉省煤器和空气预热器之间,这种布置方式的优点是烟气温度高,满足了催化剂活性要求。
缺点是烟气中的飞灰含量高,对催化剂的防磨损和防堵塞的性能要求较高。
1.2 催化剂催化剂材料一般以T iO2为载体,再在其中掺入V2O5和WO3等活性成分。
催化剂的活性温度范围从280~400℃不等。
烟气脱硫技术现状及展烟气脱硫技术是指通过一系列工艺措施将燃煤、燃油、焚烧垃圾等工业产品所产生的烟尘中的二氧化硫(SO2)等硫化物去除,以达到净化大气、保护环境的目的。
烟气脱硫技术的研究与发展,一直是环保领域的热点和重点。
本文将从烟气脱硫技术的现状和发展展望两方面进行探讨。
一、烟气脱硫技术现状目前,国内烟气脱硫技术已经取得了一系列成果,多种成熟的烟气脱硫装备和工艺被广泛应用于电力、钢铁、化工、建材等行业。
主要的烟气脱硫技术包括石灰石烟气脱硫技术、石膏法烟气脱硫技术和氨法烟气脱硫技术。
这些技术各有特点,适用于不同的工业界别和污染状况。
1. 石灰石烟气脱硫技术石灰石烟气脱硫技术是利用石灰石制备的吸收剂,通过干法或湿法进行烟气脱硫,形成硫酸钙或硫酸镁等产物,实现二氧化硫的去除。
这种技术工艺简单,成本较低,但存在着对设备耐腐蚀性和处理后废渣处理的问题。
石膏法烟气脱硫技术是在石灰石脱硫的基础上,再将形成的硫酸钙与二氧化硫混合反应生成石膏并进行分离回收利用。
这种技术能够减少废渣量,但同样需要对废渣进行处理,且对循环泵、过滤机等设备要求严格。
氨法烟气脱硫技术利用氨水或氨气与二氧化硫进行反应生成硫化氢,再与空气或氧气氧化生成硫酸,从而实现二氧化硫的脱除。
这种技术能够实现高效脱硫,但需要关注氨气外泄和废水处理等环保问题。
以上三种主要的烟气脱硫技术在中国都有着广泛的应用,而且在技术革新、设备更新等方面也有了长足的进步。
还有部分新兴的脱硫技术,比如活性炭脱硫技术、氧化钙法等,也在逐步发展和应用之中。
尽管当前烟气脱硫技术已经取得了许多成果,但在环保要求日益严格的情况下,还存在一些问题和挑战,比如节能减排、废渣处理和资源综合利用等方面的技术难题。
未来烟气脱硫技术将主要集中在以下几个方面的发展:1. 高效节能技术目前烟气脱硫过程中能耗较高,需要大量的吸收剂和能源。
未来需要优化脱硫工艺,减少吸收剂消耗和能源消耗,实现绿色低碳的脱硫过程。
水泥窑炉烟气SCR脱硝技术的现状分析水泥生产是中国工业的重要组成部分,而水泥生产中窑炉烟气所排放的氮氧化物(NOx)是造成环境污染的重要原因之一。
为了降低窑炉烟气中的NOx排放,SCR(Selective Catalytic Reduction,选择性催化还原)技术被广泛应用于水泥窑炉烟气治理中。
本文将对水泥窑炉烟气SCR脱硝技术的现状进行分析,并探讨其发展趋势和面临的挑战。
一、技术原理SCR脱硝技术是将氨水作为还原剂,通过催化剂催化反应与烟气中的NOx发生化学反应,将NOx转化为N2和H2O,从而实现烟气中NOx的去除。
SCR脱硝技术具有高效、可靠、适应性强等优点,成为了水泥窑炉烟气治理的重要手段。
二、技术应用现状目前,水泥窑炉烟气SCR脱硝技术在中国得到了广泛应用,大部分水泥企业都进行了SCR脱硝技术改造,并取得了显著的效果,NOx排放显著降低,符合国家排放标准要求。
经过多年的发展,国内对SCR脱硝技术已经有了一定的理论积累和工程实践经验,SCR催化剂和脱硝系统的性能和稳定性都得到了不断提高。
三、技术发展趋势1. 降低成本:目前SCR脱硝技术在水泥窑炉烟气治理中虽然效果显著,但成本较高。
未来的发展趋势是不断降低SCR脱硝系统的投资和运行成本,提高其经济性。
2. 优化催化剂:继续研究开发更加高效的SCR脱硝催化剂,提高其活性和稳定性,延长催化剂的使用寿命。
3. 节能减排:结合其他脱硝技术,如SNCR技术,实现对窑炉烟气的多层次脱硝,达到更好的节能减排效果。
4. 智能化控制:对SCR脱硝系统进行智能化控制,提高操作的精准度和稳定性,确保系统的可靠运行。
四、技术面临的挑战1. 催化剂寿命:因水泥生产的特殊工艺特点,SCR催化剂容易受到灰尘、硫等物质的腐蚀,导致寿命缩短,对催化剂的稳定性和耐久性提出了更高的要求。
2. 操作维护:SCR脱硝系统需要进行定期的清灰、更换催化剂等维护工作,而水泥生产一般都是连续生产,这对系统的运行和维护提出了较高要求。
烟气脱硝技术的研究现状摘要随着火电、水泥行业的的快速发展,氮氧化物排放量逐年增长。
“十二五”期间我国首次将氮氧化物纳入污染物减排行列。
本文对近年来国内外烟气脱硝的最新研究现状进行了综述,并结合国内实际情况提出建议。
关键词烟气;脱硝;研究进展中图分类号x701.3 文献标识码a 文章编号1674-6708(2012)68-0161-02“十二五”期间我国将nox纳入主要污染物总量减排四项约束性指标之一。
据统计,燃煤电厂、水泥企业的nox排放量约占全国nox年排放总量的60%,成为”十二五”nox减排的重点领域。
目前,nox污染治理主要采用低氮燃烧和烟气脱硝两种措施,低氮燃烧控制技术脱硝效率不高,而烟气脱硝工艺在国外已较为成熟。
因此,结合我国实际情况,作为nox污染控制主要技术的烟气脱硝具有极高的研究意义。
1国内外成熟技术我国烟气脱硝技术研究和项目实施起步较晚,国内现有的较大型烟气脱硝工艺均引进于欧美、日本等国家 [1,2]。
应用较为广泛的烟气脱硝技术主要有选择性催化还原法、选择性非催化还原法和sncr-scr联合脱硝法。
1.1选择性催化还原法(selective catalytic reduction,scr)scr法是指常压下,向含有nox和其它适宜温度的烟气中喷入约5%的气氨,并使其混合均匀,流经装有催化剂的反应器进行nox与nh3的选择性还原反应,生成无害的n2和h2o。
我国首例scr脱硝工程于1999年投运[2],目前国内约300家电厂已采用该工艺。
scr 烟气脱硝效率较高,可达80%~90%,但该工艺设备投资大,所用催化剂昂贵且容易受多种因素影响失效,大多数中小型企业难以承受。
1.2选择性非催化还原法(selective non-catalytic reduction,sncr)sncr法是在无催化剂存在的条件下向炉内喷射化学还原剂使之与烟气中的nox反应,将其还原成n2和h2o,使用最广泛的还原剂为氨和尿素。
湿法烟气脱硝技术现状及发展NOx是导致酸雨、形成以及造成温室效应的主要污染物之一,减少NOx排放是绿色发展的必然要求。
本文综述了湿法脱硝技术现状,介绍了碱液吸收法、酸吸收法、络合吸收法、液相吸收还原法、微生物法、氧化吸收法的脱硝原理,详细阐述了NaC102、NaClO.H202、03、黄磷乳浊液氧化法、光催化、电环境技术、磷矿浆泥磷一体化脱硫脱硝法的氧化吸收脱硝技术原理和技术特点。
分析了脱硝新技术的一些进展,光催化、电环境技术发展迅速,有许多优点,是湿法脱硝技术耦合的重要方向,磷矿浆泥磷一体化脱硫脱硝法通过磷化工与湿法脱硝技术的耦合,充分利用磷化工生产的各个环节,实现原料产品内部循环一体化,在磷化工行业拥有良好的应用前景。
指出未来脱硝技术总体要求是低成本、高效、绿色,技术总体发展趋势是多种技术耦合实现多种污染物协同脱除;不同区域、不同行业适用于不同的脱硝技术,应根据资源状况、产品用途合理选择技术方法,降低NOx排放,降低处理回收成本,提高经济性。
氮氧化物(NOx)主要包括NO和N02,是导致酸雨、破坏臭氧层、形成光化学烟雾、造成温室效应的主要污染物之一,严重威胁人类的生活环境口-2]。
目前,世界各国对NOx的排放限制越来越严格,我国2012年出台的《火电厂大气污染物排放标准》规定新建厂区NOx排放限值为100mg/m3;我国《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》提出新建燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值(即在基准氧含量6%条件下,NOx排放浓度分别W50mg/m3)。
因此,开发高效率、低能耗、二次污染小、投资少的脱硝方法具有重要的现实意义。
NOx主要来源于煤的燃烧,燃煤烟气排放的NOx约占全国NOx总排放量的90%o我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国,且超过80%的煤炭用于燃烧,拥有较大的NOx排放基量,预计到2020年,NOx排放总量将超过2900万吨[3]。
烟气脱氮工艺及其应用如今,随着环保意识的不断提升,对大气污染的关注度也越来越高。
据调查数据显示,燃煤和燃油燃烧是主要的大气污染来源之一,其中NOx是最为常见的污染物之一。
为解决这个问题,许多研究者开始探讨烟气脱氮工艺及其应用,以从根本上解决NOx的排放问题。
一、烟气脱氮技术简介烟气脱氮的技术是指在废气中对NOx进行去除,防止其进入大气中对环境产生危害。
常用的脱氮方法主要有催化还原法、选择性催化还原法、非催化还原法、吸收法、曝气法等。
催化还原法是一种常见的烟气脱氮工艺。
该工艺的原理是,在一定温度下,NOx和还原剂(如氨气或尿素水)在催化剂的作用下发生氧化反应,将NOx还原成无害的氮气。
相对于其他工艺,催化还原法具有反应速度快、效果稳定、投资成本低等优点。
选择性催化还原法是指在NOx和还原剂的反应中,通过催化剂的选择性作用只将NOx还原成氮气。
与催化还原法相比,选择性催化还原法具有更高的选择性,能有效减少氨气的使用量和催化剂的耗损。
非催化还原法是指在高温(1000℃以上)下直接将NOx还原为氮气。
该工艺的优点在于无需添加任何催化剂或还原剂,但也面临着工艺复杂、能耗高的问题。
吸收法是指通过吸收剂(如石灰石)将NOx吸附固定在吸收剂上,达到脱氮的目的。
该工艺相对于其他工艺而言,具有储存方便等优点,但存在吸收剂回收困难、工艺稳定性不佳等问题。
曝气法是指将氨气喷洒到烟道中,利用烟气中的水蒸气与氨气反应,将NOx还原成氮气。
该工艺与非催化还原法相比,具有更低的能耗和投资成本,但也存在氨气泄漏等安全问题。
二、烟气脱氮的应用烟气脱氮技术的应用非常广泛,随着大气污染问题的不断加剧,烟气脱氮的需求也越来越大。
下面列举几个具体的应用场景:1、燃煤电厂煤炭作为我国主要的能源之一,燃煤电厂是我国主要的电力生产场所之一。
但同时,燃煤也是NOx排放的主要来源之一。
因此,在燃煤电厂中使用烟气脱氮工艺,进行NOx排放的有效控制,能够降低大气污染的程度,保护环境。
广东化工 2010年第6期· 82 · 第37卷总第206期烟气脱氮技术现状及展望何海明(广东核力工程勘察院,广东广州 510800)[摘 要]氮氧化物是大气主要污染物之一。
近年来,烟气脱氮技术的研究一直是环保领域的新技术前沿研究热点之一。
由燃煤而产生的大量低浓度NOx烟气是导致大气污染、酸雨和光化学烟雾危害严重的主要原因。
研究烟气脱氮具有十分重要的意义。
目前主要的烟气脱氮技术有选择性催化还原法、非催化选择性还原法、等离子体活化法、生物法以及微波法等。
[关键词]氮氧化物;脱氮[中图分类号]X5 [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2010)06-0082-01Present Situation and Expectation Technologies of Nitrogen Oxides Removal fromFlue GasHe Haiming(Guangdong Nuclear Force Institute of Engineering Investigation, Guangzhou 510800, China)Abstract: In recent years, the research on nitrogen oxides removal is one of the most popular research in the field of environmental protection. The main reason of the air pollution, acid rain and photochemical smog is volumes of nitrogen oxides in low concentrations which is produced when the coal burning. It will be of great meaning to do the research in nitrogen oxides removal. The main technologies of nitrogen oxides removal includes selective catalytic reduction removal, selective non-catalytic reduction removal, plasma activation removal, biological removal and microwave method removal at the present time.Keywords: nitrogen oxides;removal of nitrogen oxides氮氧化物在大气中主要是以一氧化氮和二氧化氮平衡共存。
氮氧化物会引起多种呼吸道疾病就,是形成光化学烟雾的主要污染物,也是形成酸雨的主要酸性物质之一。
二氧化硫和氮氧化物还能形成无机盐的细颗粒物,加重空气中的细颗粒物污染[1-2]。
中国火电厂锅炉NO x年排放量从1987年的120.7万t~150.6万t 增加到2000年的271.3万t~300.7万t[3]。
因此,NO x对大气的污染已成为一个不容忽视的重要问题,控制和治理氮氧化物污染已迫在眉睫。
近年来,烟气脱氮技术的研究一直是环保领域的新技术前沿研究热点之一。
1 烟气脱氮的方法国内外应用和正在研究开发的一些烟气氮氧化物脱除技术,其中包括选择性催化还原法[4]、非催化选择性还原法、等离子体活化法、生物法以及微波法[5]等。
目前应用较多的是选择性催化还原法,电子束或电晕放电法成本较高,生物法、微波法等正处于试验阶段,前景较广阔。
1.1 选择性催化还原法(SCR)选择性催化还原(SCR)是最早实现工业化应用的氮氧化物脱除技术,其过程要求严格控制NH3/NO比率。
SCR脱氮原理是利用NH3和催化剂(铁、钒、铬、钴或钼等碱金属)在温度为200~450 ℃时将NO x还原为N2。
NH3具有选择性,只与NO x发生反应,基本上不与O2反应,所以称为选择性催化还原脱氮。
选择性催化还原(SCR)是最早实现工业化应用的氮氧化物脱除技术,其过程要求严格控制NH3/NO比率。
SCR技术的脱氮率能达到90 %以上。
目前该技术已在日本、德国、北欧等国家的燃煤电厂广泛应用目前已达500余家(包括发电厂和其他工业部门)[6]。
德国于20世纪80年代引进SCR技术,并规定发电量50 MW以上的电厂必须配备SCR系统,其火力发电厂的烟气脱氮装置中SCR大约占95 %[7]。
1.2 非选择性催化还原法(SNCR)与SCR法相比,SNCR法除不用催化剂外,基本原理和化学反应基本相同。
SNCR法通过在烟道气中产生的氨自由基与NO x反应,以去除NO x。
因没有催化剂作用,反应所需温度较高(900~1200 ℃),温度控制是关键,以免氨被氧化成氮氧化物。
该法的优点是不需催化剂,投资较SCR法小(投资费用15美元/Kw)。
但氨液消耗量大,NO x的脱除率也不高。
日本部分电厂采用了SNCR法。
但目前大部分锅炉都不采用此法,主要原因是:效率不高、反应剂和运载介质的消耗量大、氨的泄漏量大及生成的(NH4)2SO4和NH4HSO4会腐蚀和堵塞设备[3,8-9]。
1.3 等离子体活化法等离子体活化法的原理主要是利用高能辐射激发烟气的各种气体分子,使之产生自由电子和活性基团,从而与SO2及NO反应达到脱硫脱氮目的。
根据高能电子的来源可分为电子束法(EBDC)[10]和脉冲电晕等离子法(PPCP)[11]。
电子束或电晕放电法的原理是在烟气中加入少量氨气,水蒸气或甲烷气再利用电子加速器或电晕放电产生的高能电子流,直接照射待处理的气体,通过高能电子与气体中的氧分子及水分子碰撞,使之离解、电离,形成非平衡等离子体,其中所产生的大量活性粒子与污染物进行反应,使之氧化去除。
电子束法已达中试阶段,脱氮率达75 %左右[12]。
高能电子产生等离子体工艺是工业烟气中去除NO x有效的方法之一。
其优点是不产生废水,回收副产物NH4NO3可作氮肥加以利用,能同时脱除SO2和NO x,且具有较高的脱除率。
但电子束照射法存在能量利用率低、价格昂贵、设备结构复杂,占地面积大等缺点。
1.4 吸收法传统的液体吸收、吸附脱氮技术工艺过程简单,投资较少,虽然存在不少的问题,但通过处理手段和操作工艺的不断完善,必将焕发出新的生命力。
吸收法净化废气中NO x,依所选用吸收剂不同,可以分为水吸收法、酸吸收法、碱液吸收法等多种,但目前都仅限于处理气体量小的企业。
1.4.1 水吸收法当NO x主要以NO2形式存在时,可以用水作吸收剂,水和NO2反应生成硝酸和亚硝酸。
为了高效脱除NO2,需要较长的停留时间使NO氧化成NO2。
1.4.2 酸吸收法浓硫酸和稀硝酸都可用来吸收含NO x尾气。
用浓硫酸吸收NO2时生成亚硝基硫酸。
稀硝酸吸收NO x的原理是利用其在稀硝酸中有较高的溶解度而进行物理吸收。
该方法常用来净化硝酸厂尾气,净化率可达90 %。
1.4.3 碱性溶液吸收法用碱溶液,例如通常采用30 %的NaOH溶液或10 %~15 %的Na2CO3溶液作吸收剂净化含NO x尾气,一般情况下会获得较好的净化效果。
(下转第285页)[收稿日期] 2010-03-22[作者简介]何海明(1982-),男,广东鹤山人,本科,助理工程师,主要从事环境影响评价工作。
2010年第6期广东化工第37卷总第206期 · 285 ·(上接第81页)4 总结硫酸法烷基化历史悠久,技术成熟可靠,对原料适应性、能耗均由于固体酸烷基化,缺点只是需上配套废酸处理装置,固体酸烷基化是烷基化工艺发展方向,该工艺取代硫酸法是出于减小腐蚀性,从而降低设备材质,消除废酸、废碱,减少环境危害,其烷基化油与硫酸法相当,从产品质量上的观点看并无优势。
另外,固体酸烷基化对原料质量要求高,需注意以下几个问题:(1)在烷基化的反应中,使用催化原料不同,催化剂的选择性也不同。
硫酸对丁烯-1和丁烯-2具有相同的选择性,而氢氟酸对丁烯-2的选择好于丁烯-1,固体酸对各类烯烃的选择性与氢氟酸一样,但同时要注意减少二烯烃含量,对于惠州炼油项目如采用固体酸烷基化应对上油装置提出严格的硫、氧、氮、二烯烃等指标。
当然,减少二烯烃对硫酸法来说也有好处。
(2)在烷基化油的反应中,生成烷基化油的反应对烯烃为一级反应,生成聚合物反应为二级反应,为提高选择性,在反应中要维持高的烷烯比。
(3)大分子的缩合物是不可避免的,固体酸烷基化采用加氢分解、溶解的方法,在催化剂的反应和再生流程结合中,如何减少催化剂的流失,降低对分馏系统的影响,尤其是UOP公司的流化床,目前缺少工业化经验,对降低操作费用和长期运行产生不利影响。
固体酸烷基化物工业化装置运行,缺少工程建设经验,存在一定风险,催化剂是其专利产品,需长期依赖进口。
参考文献[1]张德义,含硫原油加工技术[M].第1版,北京:中国石化出版社,2003.[2]林世雄,石油炼制工程[M].第2版,北京:石油工业出版社,1988.(本文文献格式:曹祥.硫酸法烷基化与固体酸烷基化工艺比较[J].广东化工,2010,37(6):80-81)(上接第82页)1.5 微生物法其净化机理是:适宜的脱氮菌在有外加碳源的情况下,利用NO x作为氮源,将NO x还原为最基本无害的氮气,而脱氮菌本身获得生长繁殖。
其中NO2先溶于水中形成NO3-及NO2-,然后被微生物还原为氮气,烟气中的NO则直接被吸附在微生物表面还原为氮气。
研究结果表明,生物净化效率可达99 %[13]。
但微生物法目前还处于实验阶段,存在着明显的缺点,例如填料塔的空塔气速、烟气温度、反硝化菌的培养、细菌的生长速度和填料的堵塞等等问题都有待于解决,它的实际应用取决于工艺的不断完善。
国内也开展了相关的研究工作,如近两年报道的将城市生活污水处理厂活性污泥中的硝化细菌培养、挂膜到填料塔中,进行模拟废气脱除NO x的实验。
国外也有少量文献报道,其中有代表性的工作如K.H.Lee等人做过的悬浮生殖系统与美国爱德荷国家工程实验室开发的用脱氮菌还原烟道气中NO x的工艺[14-15]。
该技术正越来越受到人们的重视,有待全面发展。
1.6微波法微波脱氮法是采用易吸收微波的活性炭作为吸附剂兼还原剂,不需要任何催化剂即可将污染物分解为无公害物质,不存在二次污染,装置简单,投资成本低,使用寿命长,不存在催化剂失活或中毒等问题。
但该方法目前仍在试验阶段。
废气中除SO2和NOx外,还有大量的N2,H2O,CO2和O2,这些物质能被5~20 eV之间的电子能电离和激发,形成活性基。