登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
摘 要:导致大气污染的原因有很多,火力发电形成的氮氧化物(Nox)即为其中之一,这一问题得到了广泛的关注。在诸多NOx排放控制技术中,选择性催化还原(SCR)脱硝技术以其高脱硝效率和成熟的工艺实现了工业化大规模应用。本文就SCR工艺进行简要介绍,对影响SCR系统反应活性以及对适用于SCR系统的催化剂的要求进行分析阐述。
氮氧化物(NOx)是导致大气污染的罪魁祸首之一,它主要指的是一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、一氧化二氮(N2O)、三氧化二氮(N2O3)等。NOx对人体健康有极大的损害,当NOx溶解在雨水中时会变成酸雨,腐蚀建筑,使土壤变性,危害生态健康。此外,NOx在紫外线作用下发生光化学反应形成光化学烟雾,对环境及健康带来威胁。因此,降低工业生产过程中NOx的排放量具有极其重要的现实意义。尤其在燃煤电厂中,NOx的生成量较大,NOx排放控制技术是非常必要的。根据NOx的生成机理以及脱除经验,通常将其分为3类:(1)燃烧前控制技术;(2)燃烧中控制技术;(3)燃烧后控制技术。
在诸多NOx排放控制技术中,选择性催化还原法(SCR)脱硝技术是国际上应用最多、技术最为成熟且效率最高的烟气脱硝技术之一,得到了大面积工业化。本文中,针对SCR脱硝技术进行研究,重点探讨在应用该技术时和催化反应效果有关的各项因素。
1 选择性催化还原法(SCR)工艺
SCR(Selective Catalytic Reduction)技术由美国Eegelhard公司发明,日本率先在20世纪70年代对此方法实现了工业化。大部分的燃煤发电厂选择使用NH3作为还原剂对气体进行脱硝处理,处理过程是通过NH3和NOx的反应实现的,在合适的温度环境下掺入催化剂促进反应的发生,形成的产物是无害的N2。这种方法也被称为选择性催化还原法。原因在于NH3会优先和Nox反应而不是O2。
通常情况下NH3-SCR反应的主反应如下:
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O
4NH3+2NO+O2→3N2+6H2O
4NH3+6NO→5N2+6H2O
8NH3+6NO2→7N2+12H2O
另外CO、H2、甲烷、乙烷、丙烷、丙烯等催化剂也能够作为SCR反应中的还原剂。通过使用适当的催化剂并控制还原剂和NOx的摩尔比例,可以得到80%~90%以上的脱硝率。
2 SCR脱硝对催化剂的要求
选择哪一种脱硝催化剂,很大程度上决定了SCR反应的脱硝效率。选择脱硝催化剂的基本要求是:活性强、成本低廉、能够多次使用、不形成二次污染等。在这些要求中,最终影响反应的催化活性的最重要的一项则是要具有高活性。因此,选取具有较高催化活性的催化剂是提高脱硝效率的关键。
脱硝催化剂自身结构对催化活性有较大的影响,这些影响体现在催化剂的比表面积、孔隙率、平均孔径及孔径分布等方面。
2.1 比表面积
比表面积指的是单位质量物质的表面积。从反应机理的角度来看,SCR反应是一种多相催化反应,催化剂会将反应物的分子吸附在其表面,创造更好的反应条件,所以比表面积是衡量催化活性的重要指标。若将催化剂制作成多孔的结构,其比表面积将会大幅提高,催化活性增强,脱硝率得到提高。
2.2 孔隙率
物质内部的孔隙和整个颗粒二者体积的比值即为孔隙率。孔径和比表面积均和孔隙率有关。通常情况下,比表面积、催化活性和孔隙率之间呈正相关关系,但若孔隙率太大,催化剂的机械强度将会有所降低。因此要综合考虑催化效率及极限强度的影响,选取适合的催化剂孔隙率大小。
2.3 平均孔径及孔径分布
比孔体积和比表面积的比值即为平均孔径。孔径分布则是衡量催化剂中各种孔隙分布状况的重要指标。当反应物的分子进入孔隙并在其中运动时,若孔径分布不均匀,催化剂的活性将会因此而降低。因此,要实现最可观的催化活性,要尽量使催化剂中的孔径均匀地分布。
通过上述分析可知,在为SCR反应选择催化剂种类时,需要考虑以下6点。
(1)在较广泛的工作温度区间内能够保持高水平的活性。
(2)具有较高的选择性。
(3)较稳定,难以和反应物或其他物质发生反应。
(4)当温度明显上升时,能够保持良好的热稳定性。
(5)机械稳定性好,在部分磨损的情况下依旧保持良好的活性。
(6)受压力影响小,使用寿命长。
3 SCR反应活性的影响因素
SCR反应从机理上是多相催化反应,多相催化反应的反应步骤大体分为如下五步:(1)反应物分子随着气流运动,不断地向催化剂表面及孔内扩散;(2)吸附在催化剂内表面;(3)和气相分子发生反应;(4)反应产物离开催化剂内表面;(5)产物进入到孔隙中并随着气流逸散。反应物首先经过外扩散和内扩散的传质过程,随后在催化剂表面经过化学反应过程完成化学反应过程。传质过程的速率,主要是由催化剂结构以及流体流型所决定;化学反应的速率,主要由催化剂的外观结构、性质以及反应环境所决定。下面对影响SCR反应效率的主要影响因素进行简要说明。
3.1 气时空速对反应活性的影响
气时空速一般是指单位体积的催化剂在单位时间内所处理的气体量,反映了烟气与催化劑表面的接触时间。低空速会促进反应物分子NOx、NH3移动到催化剂的外部和孔隙中,这对脱硝反应的进行是非常有利的,但在一定程度上阻碍反应产物离开催化剂。高空速可以使反应产物能够在更短的时间内离开催化剂,但会抑制反应物的吸附和孔隙内的运动,使脱硝反应速度降低。此外,低空速需要SCR系统中布置更大体积的催化剂,增加系统的成本投入。所以,在实际操作中,要从脱硝效率、脱硝总成本、功耗等多个角度进行全面的考量,选择最合适的空速。
3.2 温度对反应活性的影响
实际上,对应于不同烟气组成和催化剂性质的SCR系统均存在一个最佳的反应温度范围。温度过低时,氧化还原反应速率降低,系统的脱硝效率减小;在高温环境下,催化剂可能出现烧结的现象,对脱硝效率造成负面影响。因此,SCR系统的最佳反应温度应取决于烟气组成和催化剂性质等因素。
3.3 氨氮比对反应活性的影响
氨氮比指的是参与反应的NH3和NOx物质的量的比值。在理想条件下,若二者比值为1,即无反应物残留,全部转变成N2和H2O。若氨氮比小于1,反应后还有部分Nox残留,此时会影响到脱硝的效果。当氨氮比大于1时,过量的NH3会与烟气中的氧气、SO2、SO3等发生副反应,导致氨逃逸及脱硝效率的降低。因此,SCR系统的最佳氨氮比应在保证最佳脱硝效率的基础上,有效控制NH3的逃逸量,依照现场测试结果进行确定。
4 结语
在实际运行的SCR系统中,反应活性起到重要的作用,反应活性直接决定了脱硝效率。影响反应活性的因素包括了催化剂特性以及空速、温度、氨氮比等。为了得到更好的反应活性剂脱硝效率,应综合考虑各个方面的因素,选取达到最佳脱硝效率的反应参数,更有效地控制氮氧化物的排放,从而保护环境,促进社会和经济的可持续性发展。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
6月17日,河南零碳技术研究院有限公司SCR脱硝系统催化剂采购谈判采购公告发布。项目总规模为日处理生活垃圾700吨/天,年处理垃圾约25.6万吨,配置2条350吨/日的机械式炉排炉垃圾焚烧线和1台15MW汽轮机发电机组,项目于2021年6月投产。烟气净化系统采用“SNCR(氨水)+半干法+干法+活性炭吸附+布袋除尘+
6月17日,海螺新材公告,公司控股子公司海螺环境拟收购康宁能源持有的河南康宁特环保科技股份有限公司(简称“康宁特”)80%股权及康宁能源持有的郑州康宁特环境工程科技有限公司(简称“工程公司”)100%股权,合计交易价格1.86亿元。本次收购完成后,海螺环境将持有康宁特80%股权及工程公司100%股权
6月12日,华润电力(宜昌)有限公司2025-2027年蜂窝式脱硝催化剂采购招标公告发布。招标内容和范围:蜂窝式脱硝催化剂452立方米。详情如下:华润电力(宜昌)有限公司2025-2027年蜂窝式脱硝催化剂采购招标公告招标公告SZBGG2025060146号华润守正招标有限公司受招标人委托,对华润电力中部片区2025年度
山西公司王曲公司两台锅炉脱硝系统增容改造EPC工程公开招标项目招标公告1.招标条件本招标项目名称为:山西公司王曲公司两台锅炉脱硝系统增容改造EPC工程公开招标,项目招标编号为:CEZB250305369,招标人为山西鲁晋王曲发电有限责任公司,项目单位为:山西鲁晋王曲发电有限责任公司,资金来源为自筹。
6月10日,2025年包钢鑫能公司(发电作业部白云作业区)脱硝催化剂采购项目招标公告发布。规格:20孔,数量123.93m。最高限价(元/不含税):1673055.00,合计13500元/m。
6月9日,华能福建公司漳能公司2号锅炉低温脱硝催化剂采购招标中标结果公示。北京迪诺斯环保科技有限公司中标,中标金额:1209000元。
六月长风起,市场佳讯传,东方电气中标一批重点项目,扬帆起航赴新程。中标大唐南电创新发展示范项目主机设备近日,东方电机、东方汽轮机成功中标大唐南电二期2×745兆瓦燃气轮机创新发展示范项目商业机组设备。本项目的顺利实施将进一步推动我国H/J级燃气轮机自主化进程,提升我国重大装备制造水平,
近日,云南省发展改革委依托省级重大项目清单,建立2025年云南省重点民间投资项目库,共纳入382个项目,总投资3456.62亿元,覆盖能源工业、能源以外工业、农业、文化旅游、数字经济、商贸物流、交通、社会事业、生态环保等行业领域。其中包含新安硅材料(瑞丽)有限公司1-4#炉余热综合利用发电项目、临
5月9日,华能福建公司漳能公司2号锅炉低温脱硝催化剂采购招标招标公告发布。详情如下:华能福建公司漳能公司2号锅炉低温脱硝催化剂采购招标招标公告(招标编号:HNZB2025-05-1-040)项目所在地区:福建省1.招标条件本华能福建公司漳能公司2号锅炉低温脱硝催化剂采购招标已由项目审批机关批准,项目资金为
日前,大唐环境公司大唐(江苏)环保装备有限公司蜂窝式脱硝催化剂年度长协采购招标公告。本项目为大唐(江苏)环保装备有限公司蜂窝式脱硝催化剂年度长协采购,合同执行期限1.5年,预计为2025年7月1日至2026年12月31日,具体项目的交货期将以甲方通知为准,预计采购1500立方米(具体结算数量以下单为准)项
日前,2025年青岛环保蜂窝式催化剂生产项目非电脱硝催化剂、平板式催化剂生产项目板式脱硝催化剂2个标段中标公示。
6月18日,江西铜业股份有限公司贵溪冶炼厂倾动炉冶炼烟气超低排放及余热回收技术改造气体净化设备SNCR+SCR脱硝成套系统采购项目招标公告发布,详情如下:江西铜业股份有限公司贵溪冶炼厂倾动炉冶炼烟气超低排放及余热回收技术改造气体净化设备SNCR+SCR脱硝成套系统采购项目(招标编号:JXTZ2025010103
在全球环境保护意识日益增强的背景下,实现“双碳”目标已成为各国的共识。作为主要的大气污染物之一,氮氧化物(NOx)的减排更是成为关键任务。随着国家不断提高大气污染物排放标准,各行业对脱硝技术及设备的需求不断增加,脱硝市场迎来了前所未有的发展机遇,同时也面临着严峻挑战。在此背景下,戈
6月17日,山西金隅冀东环保科技有限公司一线窑尾烟气SCR脱硝项目EPC总承包(二次)招标公告发布。项目建设主要内容:(1)高温高尘SCR脱硝改造(2)改造C1旋风筒及其出口管道提高收尘效率降低阻力。
6月17日,河南零碳技术研究院有限公司SCR脱硝系统催化剂采购谈判采购公告发布。项目总规模为日处理生活垃圾700吨/天,年处理垃圾约25.6万吨,配置2条350吨/日的机械式炉排炉垃圾焚烧线和1台15MW汽轮机发电机组,项目于2021年6月投产。烟气净化系统采用“SNCR(氨水)+半干法+干法+活性炭吸附+布袋除尘+
6月12日,华润电力(宜昌)有限公司2025-2027年蜂窝式脱硝催化剂采购招标公告发布。招标内容和范围:蜂窝式脱硝催化剂452立方米。详情如下:华润电力(宜昌)有限公司2025-2027年蜂窝式脱硝催化剂采购招标公告招标公告SZBGG2025060146号华润守正招标有限公司受招标人委托,对华润电力中部片区2025年度
北极星电力网获悉,5月31日,国家能源集团安徽公司池州电厂二期扩建项目3号锅炉点火一次成功,标志着3号机组正式进入蒸汽吹管阶段。据悉,池州电厂二期扩建项目是安徽省“十四五”重大支撑性电源项目之一,建设两台660兆瓦超超临界二次再热燃煤机组,同步建设湿法脱硫、SCR脱硝、静电除尘等设施。
6月10日,2025年包钢鑫能公司(发电作业部白云作业区)脱硝催化剂采购项目招标公告发布。规格:20孔,数量123.93m。最高限价(元/不含税):1673055.00,合计13500元/m。
近日,安徽省生态环境厅发布关于国能铜陵电厂二期2×1000MW机组工程环境影响报告书审批意见的函,详情如下:安徽省生态环境厅关于国能铜陵电厂二期2×1000MW机组工程环境影响报告书审批意见的函国家能源集团安徽能源有限公司:《国能铜陵电厂二期2×1000MW机组工程环境影响报告书》(以下简称《报告书
6月9日,华能福建公司漳能公司2号锅炉低温脱硝催化剂采购招标中标结果公示。北京迪诺斯环保科技有限公司中标,中标金额:1209000元。
6月4日,山西金隅冀东环保科技有限公司一线窑尾烟气SCR脱硝项目EPC工程总承包招标公告发布。详情如下:山西金隅冀东环保科技有限公司一线窑尾烟气SCR脱硝项目EPC工程总承包招标公告1.招标条件山西金隅冀东环保科技有限公司一线窑尾烟气SCR脱硝项目已由相关部门批准,项目资金来源为自筹资金,资金已落
日前,播州西南水泥有限公司SCR脱硝超低排放改造项目EPC总承包中标候选人公示。第一中标候选人:天津水泥工业设计研究院有限公司,投标报价:19842298.44元;第二中标候选人:合肥水泥研究设计院有限公司,投标报价:20842771.4元;第三中标候选人:山东明晟环保科技有限公司,投标报价:21674800元。
一、技术背景在垃圾处理的前沿阵地,焚烧技术凭借着节约土地资源、降低环境污染以及实现能源资源化利用等显著优势,成为了行业内备受瞩目的焦点。但不可忽视的是垃圾焚烧时,其内部复杂的化学成分相互反应,会产生如SOx、NOx、重金属等一系列污染物,其中不乏二噁英等剧毒物质,严重威胁生态环境与人类
一、引言随着全球对环境保护的关注度不断提升,工业废气排放中的氮氧化物(NOx)作为主要污染物之一,其治理成为关键议题。传统的烟气脱硝技术,如选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)等,在实际应用中面临诸多挑战,如适用温度范围窄、催化剂易中毒等。臭氧发生器作为一种新型的烟气脱硝
随着环保意识的觉醒,垃圾焚烧发电行业正站在新的历史起点上。垃圾焚烧,这一高效处理生活垃圾的方式,正经历一场深刻的变革,而超低排放,已然成为这场变革的核心关键词。迈向超低排放的征程垃圾焚烧发电行业在我国的发展历程中,烟气排放标准始终是重要的衡量指标。现行的《生活垃圾焚烧污染控制标准
随着“双碳”目标的提出,我国生态文明建设进入了以降碳为重点战略方向,推动减污降碳协同增效、促进经济社会发展全面绿色转型、实现生态环境质量改善由量变到质变的关键时期。与此同时,环保政策逐渐完善,排放指标日益严苛,依靠单一治理技术来应对污染治理已经不能满足“新常态”下国家对环境治理的
垃圾焚烧发电技术广泛应用于世界各地,焚烧过程想要实现大气污染物排放达标,氮氧化物(NOx)是烟气治理的重中之重。要想消除它,有以下3种主流烟气脱硝技术但各有弊端。随着全球多地出台法规限制氮氧化物排放,全球相关产业面临工艺和设备改造的难题。效率、成本、环保真的是不可能三角?如何满足「既要
经过短短几年的井喷式增长,中国垃圾焚烧发电行业提前进入下半场,增长放缓、产能过剩、空间有限,市场进入存量时代。与此同时,随着江苏、浙江发布严苛的垃圾焚烧发电排放标准,垃圾发电企业面临提标改造的挑战。双重因素作用下,垃圾发电企业面临不小的生存压力。降本增效成为企业的重要诉求,而既能
9月12日,2024年华电青岛环保技术蜂窝脱硝催化剂生产项目非电脱硝催化剂评标结果公示。中标候选人第1名:天河(保定)环境工程有限公司,报价:3840万元;中标候选人第2名:浙江海亮环境材料有限公司,报价:3855万元;中标候选人第3名:北京迪诺斯环保科技有限公司,报价:3885万元;中标候选人第4名:
一、引言氮氧化物(NOx)是一类包括多种氮和氧化合物的总称,主要由一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)组成,还包括氧化亚氮(N2O)和其他形态,它们在高温燃烧过程中生成,对环境和人体健康造成严重危害。氮氧化物不仅会刺激和损害人体的呼吸系统,引起支气管炎、肺气肿等疾病,还是形成光化学烟雾和酸
要问“十四五”这前两年半里什么行业最火?肯定会有很多人把票投给新能源。是啊,只要你不跟社会脱节,总能从生活工作的方方面面中感受到新能源的热度。下沉到县城的垃圾发电厂;外出旅游时随处可见的巨大风机;荒漠草原上规模惊人的光伏电站;马路上越来越多的绿牌汽车……各种新能源能够大行其道,作
高质量·全过程第五届工业烟气深度治理高峰论坛邀请函各有关单位:“十四五”进入下半场,烟气治理行业也迎来转型升级的关键期,协同治理、源头减排、节能降碳、高质量发展...环保企业面临的挑战依旧在不断升级,推动发展方式绿色转型写入政府工作报告,大气治理工作该如何应对新形势?钢铁行业转型升
自火电行业兴起,在席卷了钢铁行业后,超低排放的风终于吹到了水泥和焦化两个行业的头上。今年6月生态环境部发布关于公开征求《关于推进实施水泥行业超低排放的意见(征求意见稿)》,全国力争80%左右水泥熟料产能在2028年底前完成超低排放改造。同期发布的《关于推进实施焦化行业超低排放的意见(征求
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!